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《中国工程物理研究院》 2007年
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Ti膜中H同位素深度分布研究

丁伟  
【摘要】: 贮氢金属广泛用于氢同位素氕(H)、氘(D)和氚(T)的贮存,但是出于对氢同位素效应的担心,研究H、D、T在贮氢金属膜内的深度分布对其应用具有重要意义。 本论文主要采用弹性反冲探测(ERD)方法,通过用7.4MeV的~4He离子束对HD-Ti样品和DT-Ti样品进行轰击,获取其在30°方向的ERD能谱,分析其H同位素在Ti膜内的深度分布状态和同位素效应,并用3.0MeV的质子卢瑟福背散射(PBS)法对HD-Ti样品进行分析,与ERD法测量的结果进行比较。 为获取ERD分析的定量结果,本论文对3.6~7.6MeV的~4He离子束在30°方向上轰击D、T的ERD截面进行了测量,获取了相应的实验数据,该数据表明,在5.0MeV能量处,~4He离子对T的截面存在一个共振峰,它将对T的定量分析产生不利影响。 对按H:D初始比为1:1制备的HD-Ti样品,ERD分析与解谱结果表明,在表面0.2μm以前,H的含量比D高,到0.6μm后两者的分布规律就基本一致,H、D相对于Ti的浓度一直保持在75%~80%之间,到1.7μm后H、D的浓度随深度的增加而有较大的增加。在各深度,H、D的浓度与分布趋势均保持一致,说明其同位素效应不明显。对此样品和D-Ti样品的PBS能谱定性分析表明,它们的D的深度分布趋势一致,也反映出其同位素效应不明显,与ERD分析方法的结论一致。 对按D:T初始比为2:3制备的DT-Ti样品,ERD分析与解谱结果表明,Ti膜表面的H同位素浓度较低,而Ti膜内随着深度的增加H同位素浓度不断增大,这一点与HD-Ti靶的结果一致。由于缺乏粒子分辨技术,ERD分析的D、T的能谱重叠严重,需多次分离、拟合能谱,这不可避免导致较大分析误差。分析结果表明,Ti膜中除表层外各层D、T的浓度比相对稳定、均匀,均约为0.51,与初始气氛中D、T比为2:3有差异。此结果也说明Ti膜内D、T的同位素效应不明显。
【学位授予单位】:中国工程物理研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O562.6;O484

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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