بررسي تغييرات ساختاري گرافيت تحت تابش پالس‌هاي يوني: مطالعه موردي بر روي مواد مواجه با پلاسما

در اين تحقيق اثرات تابش يون‌هاي پر انرژي هيدروژن توليد شده در دستگاه پلاسماي كانوني نوع مدرن MTPF-2 بر روي خواص سطحي و ساختاري گرافيت بررسي شد. از پروتون‌هاي پر انرژي توليد شده در دستگاه پلاسماي كانوني براي تابش‌دهي نمونه‌هاي گرافيت در تخليه‌هاي مختلف استفاده گرديد. تغييرات ناشي از تابش در سطح گرافيت با استفاده از ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني مورد بررسي قرار گرفت. تغيرات ايجاد شده در سطح نمونه‌هاي تحت تابش قرار گرفته به وضوح در تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي ديده ‌شد. تصاوير ميكروسكوپي نمونه‌هاي تابش‌دهي شده كندوپاش‌هاي نقطه همچنين خلل و فرج در سطح نمونه‌هاي به همراه ذوب‌شدگي نقطه كه وابسته به فلوئنس يوني (تعداد تخليه الكتريكي) مي‌باشد را نشان داد. از آناليز پراش پرتو ايكس براي بررسي تغييرات ايجاد شده در ساختار گرافيت در اثر تابش پروتون‌هاي پرانرژي استفاده شد. در طيف پراش پرتو ايكس نمونه‌هاي تابش‌دهي شده جابجايي در مكان قلّه‌ها، تغيير شدت قلّه‌ها و افزايش اندازه كريستال در نمونه‌هاي تابش‌دهي شده نسبت به طيف پراش پرتو ايكس نمونه مرجع مشاهده شد. همچنين از آشكارساز فنجان فارادي براي مشخصه‌يابي طيف يوني هيدروژن ايجاد شده در دستگاه پلاسماي كانوني استفاده شد. نتايج نشان داد كه انرژي ميانگين يون‌هاي توليد شده حدود  keV46 است.