Введение
1. Растворимость и диффузия газа в кристаллах с дефектами 11
1.1. Растворимость газа в несовершенных кристаллах 11
1.1.1. Дефекты в кристаллах - основные позиции растворения газовых атомов 13
1.1.2. Определение энергий взаимодействия атомов гелия с ионами кристаллической решетки 16
1.1.3. Определение концентрации дефектов по растворимости гелия в кристаллах 17
1.2. Диффузия газа в кристаллах, эффективные коэффициенты диффузии... 18
1.2.1. Диссоциативная модель диффузии 19
1.2.2. Описание диффузии газа в кристаллах в стационарных диффузионных экспериментах 20
1.2.2.1. Диффузия газа в кристаллах при малом заполнении вакансий... 21
1.2.2.2. Диффузия газа в кристаллах при произвольном заполнении вакансий 23
1.2.3. Описание диффузии газа в несовершенных кристаллах в нестационарных диффузионных экспериментах 25
1.2.3.1. Дефектно-ловушечная модель диффузии газа 26
1.2.3.2, Эффективные коэффициенты переноса газовой примеси при диссоциативном механизме диффузии 29
1.2.4. Определение кинетических характеристик переноса газа из диффузионных экспериментов в поликристаллах 31
Выводы 36
2. Экспериментальная установка и методика измерений... 38
2.1. Характеристики образца 39
2.2. Экспериментальная установка 47
2.2.1. Система вакуумирования 47
2.2.2. Система регистрации малых потоков гелия 49
2.2.3. Геттерный насос 49
2.2.4. Система калибровки масс-спектрометра и напуска газа в камеру насыщения образцов 56
2.2.5. Система повышения давления гелия в ячейке насыщения 57
2.2.6. Диффузионная ячейка 58
2.2.7. Система нагрева и контроля температуры ячеек насыщения и дегазации 60
2.3. Методика проведения экспериментов и обработки экспериментальных данных 61
2.3.1. Калибровка масс-спектрометра в статическом режиме работы 61
2.3.2. Методика проведения эксперимента 63
2.3.3. Определение растворимости гелия в образцах 65
2.3.4. Определение коэффициентов диффузии гелия в образце 66
Выводы 68
3. Гелиевая дефектоскопия, взаимодействие гелия с дефектами и растворимость гелия в поликристаллическом палладии с субмикрокристаллической структурой 69
3.1. Многоступенчатые изотермы растворимости гелия в поликристаллах палладия 69
3.2. Взаимодействие гелия с дефектами в палладии 73
3.3. Модель для описания многоступенчатых изотерм растворимости гелия в палладии с субмикрокристаллической структурой 77
3.3.1. Аномальный рост растворимости гелия в поликристаллах палладия при высоких давлениях насыщения 81
3.4. Моделирование растворения гелия в вакансионных кластерах палладия82
3.4.1. Вычислительная схема метода молекулярной динамики 82
3.4.2. Выбор парных потенциалов взаимодействия 83
3.4.3. Методика определения энергии растворения из вычислительного эксперимента 86
3.4.4. Результаты моделирования растворения гелия в вакансионных кластерах Pd и их обсуждение 87
Выводы 93
4. Диффузия гелия в поликристаллическом палладии с субмикрокристаллической структурой 94
4.1. Результаты экспериментальных исследований диффузии гелия в палладии 94
4.2. Феноменологическое описание зернограничной диффузии гелия в поликристаллах палладиия 98
4.3. Барические осцилляции эффективного коэффициента диффузии гелия в палладии при высоких температурах 110
Выводы 113
Заключение 114
Список литературы 116
Приложение! 127
