Введение к работе
Актуальность работа.
Задача о распределении заряженных частиц в веществе по энергиям и направлениям возникает при интерпретации результатов различных видов диагностики твердого тела, использующих ионное и электронное рассеяние. Интерес к рассеянии киловольтных электронов определяется нуждами Оке-спектроскопии, электронной мик-. роскопии, локального рентгеноспектрального анализа и т.д. Приложения задачи об энергетических спектрах легких ионов киловольтных энергий связаны как с поверхностной спектроскопией твердых тел, так и с материаловедческими проблемами термоядерных установок. Предлагаемая работа посвящєна энергетическим спектрам частиц, отраженных от однородных полубеоконечных мишеней и прошедших слои конечной толщины.
Расчета характеристик рассеяния частиц в неоднородных средах требуют многократного обращения к функциям распределения в однородных мишенях, что делает необходимым получение этих функций в аналитическом виде. Самостоятельный интерес к энергетическим спектрам электронов, рассеянных чистыми материалами, определяется полимодальным видом распределений при малых потерях энергии, который не воспроизводится в широко используемых формулах.
Энергетические спектры отраженных легких ионов средних энергий имеют в ряде случаев сложную пиково-купольную форму. В существующих теоретических моделях дается разная трактовка причин появления пика, а расчетные соотношения формулируются отдельно для пика и купольной части спектра. Поэтому является актуальной задача создания модели, приводящей к единому описанию спектра.
Паль работа заключалась в аналитическом решения неупругой частя уравнения переноса для модельного сеченая неупругого взаимодействия я расчете энергетических спектров мшювольтшх электронов, проведал, тонкие слоя я обратаорасовяинях массивная мишенями, я отраженных киловольтных летах ионов.
Научная новизна.
-
Выведана формула для расчета анергетических спектров электронов в тонких пленках, являющаяся точным рэаениам для модельного вида сечения неупругого взаимодействия в предположении независимости сечения от энергии. Решение представляется универсальной функцией двух безразмерных перемеяпкх, которая, обладая степенью сложности существующих аналитических решений, дает лучшее количественное совпадение с експериментом и учитывает шлимодалытй вид спектров при малых потерях энергии. Предложенная функция может Сыть использована и для более широкого класса модельных сечений, что позволяет приблизить возможности модели к численным методам при существенно меньших вычислительных затратах.
-
Получен общий вид решения неупругой части уравнения переноса в предположении обратнопропорциональной зависимости неупругого сечения от энергии и малого значения отношения минимальной переданной энергии к максимальной.
-
Рассчитана энергетические спектры отражены^ электронов с использованием выведенной формулы для спектров на прострел и известного из литературы распределения по дл&д&а пройденных путей. Достигнуто качественно правильное опясен&э спектров и удовлетворительное количественное совпадение расчіїннх и експериментальних распределений. Предложен параметр, определяющий появление в спектрах упругого пика и дополнительных максимумов в высоковнергетической области.
-
Предложен общий вид решения уравнения для распределения частиц на заданной глубине по длинам пройденных путей, точный для чисто упругой задачи рассеяния с їздгаатрасїЗ модельного вада. 6. На основе дискретно-непрерьанои модели потерь взерпга легкими ионами в твердом теле рассчетааз гаергеютйдкиэ спектра от-passHEHX ионов Вв. Достигнуто едааоо onacassq псзерлгсстиого пика и купольной части спектра.
Публикации. По результаїаа работа оцувязаоа^а 2 с?ауьп, препринт ІСИ и тезисы 3 доклада.
Апробация -работы
Отдельные результаты работы доложены и обсуждены на следующих конференциях, совещаниях и семинарах:
-
I Всесоюзное совещание по модификации свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц. Томск, 1988.
-
Всесоюзное совещание-семинар по диагностике поверхности ионными пучками. Донецк, 1988.
-
Ш Всесоюзная конференция по эмиссионной электронике. Ленинград, 1990.
Структура и объем работы, диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы - III наименований, содержит 20 рисунков. Общий объем диссертации - 104 страницы. .
