金屬中氫對(duì)氦行為影響的實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究.pdf

1、氚在能源工業(yè)和國(guó)防事業(yè)中有著重要的作用，高性能儲(chǔ)氚材料的研制在氚技術(shù)中是十分關(guān)鍵的。金屬氫化物作為目前最主要的儲(chǔ)氚材料，在氚的儲(chǔ)運(yùn)、純化、分離、回收、壓縮、泵送等方面都獲得了廣泛的應(yīng)用。但氚衰變產(chǎn)生的氦會(huì)對(duì)材料性能產(chǎn)生很大的影響。 同時(shí)，氫氦同位素共存，因此研究金屬氚化物中氫氦相互作用和相互影響也是十分重要的。過(guò)去開(kāi)展的一些研究工作主要集中在氦對(duì)氫行為的影響，研究一致發(fā)現(xiàn)氦對(duì)氫有十分強(qiáng)的捕獲作用，但氫對(duì)氦行為影響的研究還很少。國(guó)

2、外學(xué)者有研究發(fā)現(xiàn)氚化物中氚的濃度越高，氦加速釋放的臨界濃度也變小。 我們?cè)贏r,He，H混合氣體中磁控濺射沉積含氫氦的zr薄膜。轟擊在正在生長(zhǎng)薄膜的具有一定能量的背散射中性氦原子和氫離子大部分都會(huì)穿過(guò)表面勢(shì)壘擴(kuò)散到薄膜里被捕獲。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是能在薄膜中均勻地引入高濃度范圍的氫、氦而且沒(méi)有額外的移位損傷。 運(yùn)用彈性反沖分析方法用來(lái)研究氫氦在薄膜里的濃度分布。通過(guò)熱解吸譜來(lái)研究氫對(duì)氦行為的影響，從氦的熱解吸譜中我們可以得到

3、很重要的信息。(1)熱解吸譜主要由低溫區(qū)的釋放峰和高溫區(qū)的釋放峰組成：低溫區(qū)的氦釋放來(lái)源予薄膜中間隙氦原子和與類似空位的缺陷(這些缺陷在低溫區(qū)釋放峰的溫度里消失了)結(jié)合的氦原子，高溫區(qū)的釋放峰來(lái)源于大量氦泡的釋放。(2)當(dāng)薄膜里氫濃度增加到一定量時(shí)，薄膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，這種結(jié)構(gòu)的變化造成了熱解吸譜里大量氦釋放的溫度降低，即使在同一個(gè)相區(qū)，含氫量的不同也會(huì)影響熱解析譜里大量氦釋放的形狀。由于氫氦原子間相互復(fù)雜的作用影響了薄膜里氦存在的微