Взаимодействие излучения с веществом | НИИЯФ МГУ

Взаимодействие излучения с веществом

Агломерат кристаллов

В НИИЯФ МГУ проводятся исследования взаимодействий синхротронного, лазерного, радиочастотного излучений и ускоренных ионов с веществом.

Взаимодействие пучков заряженных частиц с твердым телом является одним из самостоятельных разделов фундаментальной физики. Он включает в себя значительное количество разнообразных процессов и явлений, некоторые из которых приводят к изменению физических свойств твердых тел и, следовательно, связаны с проблемой создания материалов с заданными свойствами.

В рамках этого направления сотрудниками НИИЯФ МГУ получены важные результаты: исследованы эффекты высокодозного радиационного воздействия на углерод-углеродные композиционные материалы, а также эффекты транспортировки потока ионов через конические капилляры для точечной модификации материала, например, в живой биологической клетки с целью проведения «хирургии клетки».

В настоящее время в НИИЯФ МГУ проводятся следующие исследования: спектроскопические, взаимодействия ускоренных ионов с веществом, воздействия ионизирующих излучений на материалы космической техники и промышленных установок, объемных и поверхностных процессов в неравновесной низкотемпературной плазме, слоистых структур методом нейтронографии поверхности, наноструктур с применением спектрометрии обратного (резерфордовского) ионного рассеяния, синхротронного и лазерного излучений. Также разрабатываются методы исследования и диагностики поверхностных защитных и упрочняющих слоев на металлах, сплавах, тонкопленочных и многослойных гетерогенных структурах. Ведутся работы по исследованию физики взаимодействий и сечений многообразных процессов в ион-атомных столкновениях, а также по моделированию процессов при взаимодействии ионов с поверхностью кристаллов и эффектов ионно-индуцированных эффектов распыления и сегрегации атомного состава поверхности.

large_ris._1.jpg
Ускоритель тяжелых ионов на энергии до 500 кэВ (HVEE 500). Позволяет получать пучки однозарядных ионов в широком диапазоне масс (от водорода до радия). Предназначен в НИИЯФ МГУ для формирования и исследования наноразмерных структур с помощью ионно-пучковых технологий. В частности, на нем проводятся работы по созданию квантовых точек, материалов спинтроники и радиационно стойких структур. Произведен в Голландии и модернизирован в НИИЯФ МГУ

large_ris._2.jpg
Общий вид экспериментальных трактов ускорительного комплекса HVEE 500. Комплекс оснащен тремя исследовательскими линиями (справа налево): методика обратного рассеяния, ионная имплантация и методика спектрометрии рассеяния ионов средних энергий

large_ris._3.jpg
Экспериментальный тракт ускорительного комплекса HVEE 500, позволяющий в НИИЯФ МГУ изучать структуры с помощью методики резерфордовского обратного рассеяния. Используется в НИИЯФ МГУ для определения элементного состава модифицированных твердых тел, изучения профилей распределения по глубине примесных или имплантированных атомов, определения состава и толщин слоев в многослойных покрытиях, а также процессов взаимодиффузии

large_ris._4.jpg
Коллектив лаборатории ионно-пучковых нанотехнологий НИИЯФ МГУ на фоне вводимой в эксплуатацию линии, где будут проводиться эксперименты по распылению металлов тяжелыми ионами в сверхвысоком вакууме

large_ris._6.jpg
Экспериментальная камера методики спектрометрии рассеяния ионов средних энергий. Позволяет с разрешением вплоть до 1 монослоя проводить в НИИЯФ МГУ элементный и структурный анализ поверхности различных материалов

large_img_6159_uskoritel_gazovyh_klasternyh_ionov_.jpg
Ускоритель газовых кластерных ионов предназначен для разработки в НИИЯФ МГУ кластерной технологии планаризации поверхности различных материалов полупроводниковой техники и оптики. Разработан и создан в НИИЯФ и на кафедре физической электроники физического факультета МГУ

large_image002_3.jpg
Схематическое изображение капилляра для прицельного облучения выделенного фрагмента живой клетки ускоренными протонами, которые фокусируются в пятно размером 1мкм. Разработан в НИИЯФ МГУ