氚化钛膜中He的热解吸行为研究
贮存寿命是氚化钛膜最受关注的一个性能,氚化钛膜的有限寿命是由于氚衰变产生的He而引起的.He在材料中通常有三种形式自由He原子、He原子团簇、He泡,而这三种形式随He浓度的增加而不断演化.因此,非常有必要深入理解和掌握氚化钛膜时效过程中He的演化规律.He热解吸谱(THDS)中通常有多个He的解吸峰,各自对应不同He原子的迁移和脱陷机制,可以得到材料中He与各种缺陷的结合情况、扩散行为以及释放行为.因此,He热解吸方法也叫做He的探针技术,采用这种技术可以获得样品中He原子的存在状态和演化信息,是研究金属氚化物中3He演化行为的重要特殊手段之一.获得10个不同时效时间的氚化钛膜的THDS,这10个样品中的3He浓度分别为3Hegen/Ti=0.0022、0.0087,0.0094,0.037,0.073,0.096,0.12,0.14,0.18和0.22.按照3He的热解吸谱特征,将THDS划分为I、II、III和IV四个解吸区,这儿的”解吸区”用以取代动态解吸模式下的解吸峰.上述结果表明,时效氚化钛膜中至少有四个氦的不同存在状态:间隙氦原子,或从氦团簇等离解的自由氦原子;晶粒内的氦泡;晶界或相互连通的位错网中的氦泡;邻近表面或贯通至表面的氦泡.氦泡形核以后,晶格中的自由氦原子仅约0.01％;球形氦泡在约3Hegen/Ti=0.037时开始逐渐形成;在时效至3Hegen/Ti=0.15过程中,3He原子主要以氦泡的形式存在于晶粒内,占总生成量的90％以上;当3Hegen/Ti＞0.18时,氦泡网络逐渐开始形成.
氚化钛膜 氦 扩散行为 释放行为 热解吸谱特征
程贵钧 彭述明 周晓松 王维笃 龙兴贵
中物院核物理与化学研究所,四川绵阳621900
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2015-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）