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铝中气泡在电子束辐照下的异常放热现象

杜玉峰 崔丽娟 李金升 李然然 万发荣

铝中气泡在电子束辐照下的异常放热现象

杜玉峰, 崔丽娟, 李金升, 李然然, 万发荣
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  • 在室温下,利用离子加速器对纯铝透射样品分别注入He+,Ne+和Ar+三种惰性气体离子,通过透射电子显微镜原位观察分析了纯铝中三种气体气泡在电子束辐照下形貌及电子衍射花样的变化.实验表明,在200 keV电子束辐照下,三种惰性气体气泡均会合并长大,亮度逐渐增强,最终破裂,气泡内部产生许多约几个纳米的黑色斑点衬度像,选区电子衍射花样由单晶斑点衍射花样变为多晶衍射环.这一现象的原因可能是气泡在电子束辐照过程中发生了放热反应,使气泡附近铝熔化后再结晶产生多晶,从而在电子衍射花样中观察到了多晶衍射环.然而,氦气泡在80 keV电子束辐照下氦气泡形貌和选区电子衍射花样保持不变,辐照后衍射花样中无多晶衍射环产生;氦氩混合气体气泡在200 keV电子束辐照下气泡形貌和选区电子衍射花样同样保持不变;这可能与电子束能量和气泡内气体压力有关.
      通信作者: 万发荣, wanfr@mater.ustb.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11875085,59971010)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-06-11
  • 修回日期:  2018-07-21
  • 刊出日期:  2018-11-05

铝中气泡在电子束辐照下的异常放热现象

  • 1. 北京科技大学材料科学与工程学院材料物理与化学系, 北京 100083
  • 通信作者: 万发荣, wanfr@mater.ustb.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11875085,59971010)资助的课题.

摘要: 在室温下,利用离子加速器对纯铝透射样品分别注入He+,Ne+和Ar+三种惰性气体离子,通过透射电子显微镜原位观察分析了纯铝中三种气体气泡在电子束辐照下形貌及电子衍射花样的变化.实验表明,在200 keV电子束辐照下,三种惰性气体气泡均会合并长大,亮度逐渐增强,最终破裂,气泡内部产生许多约几个纳米的黑色斑点衬度像,选区电子衍射花样由单晶斑点衍射花样变为多晶衍射环.这一现象的原因可能是气泡在电子束辐照过程中发生了放热反应,使气泡附近铝熔化后再结晶产生多晶,从而在电子衍射花样中观察到了多晶衍射环.然而,氦气泡在80 keV电子束辐照下氦气泡形貌和选区电子衍射花样保持不变,辐照后衍射花样中无多晶衍射环产生;氦氩混合气体气泡在200 keV电子束辐照下气泡形貌和选区电子衍射花样同样保持不变;这可能与电子束能量和气泡内气体压力有关.

English Abstract

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