Проведены исследования рентгеновского излучения плазмы микропинчевого разряда на установке типа «низкоиндуктивная вакуумная искра» в зависимости от элементного состава материала анода разрядной системы. Установлена зависимость параметров плазмы и вид спектра рентгеновского излучения от элементного состава материала анода разрядной системы. Эксперименты показали, что с ростом атомного заряда ядра Z материала анода разрядной системы увеличивается электронная температура Te плазмы и возрастает интенсивность жесткого рентгеновского излучения.
Проведено рентгеновское исследование структуры оксида иттрия после облучения ионами ксенона с энергиями 140 и 300 кэВ. Обнаружено, что облучение ионами ксенона приводит к изменению химического состава оксида иттрия и увеличению отражательной интенсивности рентгеновских линий основной структуры оксида. Рентгеновским методом определена концентрация ионов ксенона, растворенная по глубине образца, в зависимости от энергии облучения. Обнаружено, что концентрация ионов ксенона влияет на изменение интенсивности рентгеновских отражений и уменьшение параметров элементарной ячейки оксида иттрия в зависимости от энергии облучения. Показана структурная модель растворения ионов ксенона в решетке оксида иттрия, которая объясняет образование ионной связи ксенона с атомами иттрия, кислорода и анионными вакансиями. Ионная связь атомов оксида иттрия с ионами ксенона возникает при торможении их по глубине образца оксида иттрия и приводит к образованию твердого раствора внедрения на основе оксида иттрия. Приведена математическая модель, которая объясняет увеличение отражательной рентгеновской интенсивности линий оксида иттрия.
В работе кратко описано явление полного внешнего отражения (ПВО) потоков квазимонохроматического рентгеновского излучения на материальном интерфейсе, эффект волноводно-резонансного распространения этих потоков в наноразмерных протяженных щелевых зазорах, а также устройство, функционирующее на базе этого эффекта: плоский рентгеновский волновод-резонатор (ПРВР). Представлены экспериментальные данные по формированию потока рентгеновских лучей составным плоским волноводом-резонатором (СПРВР) и предложена модель, описывающая снижение угловой расходимости формируемого им потока без уменьшения его интегральной интенсивности. Модель основана на концепции явления частичного углового туннелирования радиационного потока в промежутке между двумя последовательно установленными и взаимно сьюстированными волноводами-резонаторами. Явление туннелирования реализуется вследствие взаимодействия интерференционных полей стоячих рентгеновских волн, возбужденных излучением, транспортируемым щелевыми зазорами этих волноводов-резонаторов.
Исследование изменения структуры поликристаллического ниобия, после облучения ионами ксенона с энергиями 80, 140, 300 кэВ проводили рентгеновскими методами в излучении Сu (K). Обнаружено, что кубическая ОЦК-структура ниобия сохраняется, дополнительные сверхструктурные рентгеновские линии, нехарактерные для структуры ниобия, отсутствуют. Облучение ионами ксенона приводит к изменению химического состава ниобия, уменьшению параметров элементарной ячейки, увеличению отражательной интенсивности рентгеновских линий основной структуры ниобия, увеличению макронапряжений в решетке ниобия. Рентгеновским методом определена концентрация ионов ксенона, растворенных по глубине образца, в зависимости от энергии облучения. Приведена структурная модель растворения ионов ксенона в решетке ниобия, которая объясняет образование металлической связи ксенона с атомами ниобия. Связь между атомами ниобия и ксенона возникает при торможении ионов по глубине образца, что приводит к образованию твердого раствора замещения на основе ниобия и дефектов, возникающих при смещении атомов ниобия в тетраэдрические пустоты. Определены изменения радиуса ксенона в твердом растворе замещения на основе ниобия в зависимости от энергии ионов облучения. Приведена математическая модель, которая объясняет увеличение отражательной рентгеновской интенсивности линий твердого раствора замещения на основе ниобия с различными концентрациями ксенона. Обнаружен переход рентгеновского -излучения в - излучение.
В работе дана характеристика особенностям метода рентгенофлуоресцентного анализа материалов в условиях полного внешнего отражения потока возбуждающей рентгеновской радиации на исследуемой поверхности (РФА ПВО). Сформулированы требования, предъявляемые к узлам РФА ПВО спектрометров и изучаемым объектам. Показано, что критическим параметром при РФА ПВО измерениях является радиационная плотность потока возбуждения. На основании полученных экспериментальных результатов сделан вывод, что максимум радиационной плотности в формируемых рентгеновских потоках достигается при использовании плоских рентгеновских волноводов-резонаторов. Обсуждаются экспериментальные данные, показывающие, что волноводно-резонансный режим распространения радиационного потока характерен для изучения МоК в кварцевых плоских протяжённых щелевых зазорах шириной менее 110 нм. Дана характеристика степени повышения эффективности РФА ПВО измерений при использовании в качестве формирователей потоков возбуждения излучения MoK рентгеновских волноводно-резонансных устройств. Кратко описана реализация РФА ПВО измерений в условиях ионно-пучкового возбуждения выхода характеристической рентгеновской флуоресценции.
Создан комплекс диагностической аппаратуры с многоканальным сцинтилляционным спектрометром рентгеновского излучения в энергетическом диапазоне 270 кэВ с наносекундным временным разрешением и разработана методика измерений. Исследована динамика спектрального состава импульсного рентгеновского излучения плазмы микропинчевого разряда на установке типа «низкоиндуктивная вакуумная искра». Проведенные исследования позволили получить экспериментальные результаты динамики электронной температуры Te плазмы в процессе микропинчевого разряда и определить последовательность образования жесткого рентгеновского излучения.
Приведены результаты исследований генерации пучков убегающих электронов и рентгеновского излучения в неоднородном электрическом поле при давлениях воздуха, азота, аргона и гелия от 1 до 100 кПа. Использовался генератор, который формировал импульсы напряжения с фронтом 1,5 мкс и амплитудой до 200 кВ. Рентгеновское излучение с помощью сцинтиллятора и ФЭУ было зарегистрировано за анодом из алюминиевой фольги во всём диапазоне давлений во всех четырёх газах.
В гелии пучок убегающих электронов при давлении 100 кПа был зарегистрирован коллектором. В воздухе, азоте и аргоне пучок убегающих электронов с данным генератором имел сравнительно малые амплитуды, а также энергии и фиксировался коллектором только при низких давлениях (< 20 кПа). Установлено, что при микросекундной длительности фронта импульса напряжения необходимо использовать катоды, обеспечивающие наибольшие напряжения пробоя промежутка.