Использование модели термического пика в трехмерной решетке при облучении тяжелыми ионами высоких энергий

Abstract

Рассмотрена модель термического пика в материалах при облучении быстрыми тяжелыми ионами с высокими удельными неупругими потерями энергии при учете зависимости температуры вдоль траектории иона. В данной температурной модели получены численные решения системы уравнений для температур решетки и электронов при учете возможного разогрева решетки до температур плавления и испарения, т. е. с двумя фазовыми переходами. Введено давление в области трека тяжелого иона и рассмотрено его влияние на изменение термодинамических параметров решетки. Проведен численный анализ с использованием приближенных выражений для температуры решетки.

Розглянута модель термічного піку в материалах при опромінюванні швидкими важкими ионами з високими удільними непружними втратами енергії при обліку залежності температури вздовж траєкторії іона. В даній температурній моделі отримані численні рішення системи порівнянь для температур гратки та електронів при наявності можливого разогрева гратки до температур плавління та випарювання, а саме с двума фазовими перехідами. Введен тиск в області трека важкого іона та розглянуто його вплив на змінення термодинамічних параметрів гратки. Проведен численний аналіз із використуванням приближних виражень для температури гратки.

The model of thermal spike in materials under irradiation by swift heavy ions with the high specific inelastic energy loss at the taking into account of temperature along the ion trajectory is considered. The numerical solutions of system of equations for the temperatures of lattice and electrons with taking into account possible heating of lattice up to melting and evaporation temperatures, it means – with the two phase transitions are obtained. The pressure in area around the heavy ion track is introduced and it’s influence on thermodynamical parameters of lattice is considered. The numerical analysis with the use of approximating expressions for lattice temperature is carried out.