Температурные и энергетические закономерности ионно-лучевого модифицирования высокоориентированного пиролитического графита

Экспериментально исследован поверхностный слой высокоориентированного пиролитического графита после облучения ионами аргона с энергий от 10 до 30 кэВ с флуенсом до 1019 ион/см2 в интервале температур мишеней от комнатной до 600°С. Закономерности изменения поверхности облученного слоя сопоставлены с известными закономерностями изменений морфологии и размеров пирографитов при облучении быстрыми реакторными нейтронами. Найдено, что выше критического флуенса ионного облучения высокоориентированного пиролитического графита происходит резкое возрастание амплитуды шероховатости поверхности со столбчато-игольчатой морфологией R на несколько порядков величины больше проективного пробега ионов Rp. Показано, что температурный интервал, соответствующий максимальным значениям величины амплитуды шероховатости поверхности, близок к температурному интервалу интенсивного радиационного формоизменения графита при нейтронном облучении, приводящего к его вторичному разбуханию. Проведена оценка критического флуенса образования столбчато-игольчатой морфологии при энергии облучения ионами аргона от 10 до 30 кэВ. Измеренные уровни критического флуенса ионов, выраженные в числе радиационных смещений, после их коррекции, с учетом различий эффективности радиационных повреждений нейтронами и ионами, могут быть использованы для оценки стойкости ядерных углеродных материалов с помощью имитационного ионного облучения.

высокоориентированный пиролитической графит, радиационно-индуцированные изменения размеров, ионное облучение, спектроскопия комбинационного рассеяния света, ионно-индуцированный рельеф, растровая электронная микроскопия