Введение
ГЛАВА I. Взаимодействие ионизирующего излучения (Cs+, O2+) С силикатами в методе мсви и численное моделирование взаимодействия ионизирующего излучения (H+, Cs+, O2+) с силикатами (обзор литературы) 13
1.1. Взаимодействие ионизирующего излучения (Cs+, O2+) с силикатами в
методе МСВИ. 13
1.1.1. Основные механизмы распыления и последующей ионизации в ходе анализа МСВИ 16
1.1.2. Теоретические основы количественного анализа в методе МСВИ 18
1.1.3. Количественный анализ МСВИ с помощью определения коэффициентов и факторов относительной чувствительности (КОЧ, ФОЧ) 19
1.1.4. Оценка матричного эффекта при количественном определении углерода в силикатных стеклах методом МСВИ 25
1.1.5. Методы масс-спектрометрической визуализации (имиджинг)
1.1.5.1. Вторично-ионные изображения 26
1.1.5.2. Программное обеспечение для визуализации полученных результатов методом МСВИ 27
1.1.6. Вывод к разделу 1.1. 32
1.2. Численное моделирование взаимодействия ионизирующего излучения (H+, Cs+, O2+) с силикатами 33
1.2.1. Обзор программ, основанных на методе Монте-Карло, в применение к решению задач взаимодействия ионизирующего излучения с твердыми телами 35
1.2.2. Теоретические модели для расчета коэффициентов распыления
1.2.2.1. Формула Зигмунда для моноатомных мишеней 39
1.2.2.2. Модель Ямамуры 41
1.2.2.3. Модель Фама и Джонсона для расчета коэффициентов распыления ледовой поверхности 42
1.2.3. Вывод к разделу 1.2. 43
ГЛАВА II. Развитие метода мсви для определения углерода и водорода и изучения их распределений в силикатах 45
2.1. Способ определения примеси углерода на примере анализа силикатных стекол методом MСВИ 45
2.1.1. Результаты расчетов коэффициента ионизации примеси углерода с последующим определением его содержания в силикатных стеклах
2.1.2. Результаты расчетов коэффициента ионизации примеси углерода с последующим определением его содержания для экспериментальных данных, полученных с использованием масс-спектрометра Cameca IMS 4f 54
2.1.3 Вывод к разделу 2.1 55
2.2. Методика визуализации и интерпретации результатов МСВИ анализа по определению углерода и водорода. 60
2.2.1. Вывод к разделу 2.2 69
ГЛАВА III. Результаты экспериментов по распределению элеметов при взаимодействии H+, He+, O2+ c силикатами с использованием МСВИ 71
3.1. Эксперименты с использованием ионной имплантации, ионов водорода, гелия и МСВИ для изучения распределения элементов в силикатах (на примере железа) 71
3.1.1. Результаты эксперимента по распределению железа в силикатах под воздействием ионов гелия и протонов 72
3.2. Выводы к главе III. 77
ГЛАВА IV. Результаты численного моделирования взаимодействия протонов с силикатами 78
4.1. Верификация расчетных (программы SRIM, SUSPRE) и экспериментальных данных МСВИ (на примере железа) 78
4.2. Численное моделирование аморфизации силикатов под воздействием протонов (H+) 82
4.3. Моделирование процесса пространственного фракционирования изотопов ряда элементов при имплантации в силикаты 87
4.4. Выводы к главе IV. 91
ГЛАВА V. Моделирование распыления ледяных поверхностей под воздействием протонов в приложении к спутникам юпитера 93
5.1. Статистический анализ моделей для расчетов коэффициента распыления под воздействием протонов 93
5.2. Распыление молекул H2O и атомов H, O с ледяной поверхности под воздействием потока ионов H+ 99
5.3. Перераспределение изотопов H, D и 16O, 18O на ледяных поверхностях в процессе распыления 104
5.4. Выводы к главе V 107
Выводы 110
Список литературы 113
