低活化钢H/He辐照空位型缺陷的研究
发布时间：2021-05-09 22:09
低活化钢作为未来聚变堆以及第四代反应堆技术良好的候选结构材料,引起研究者的广泛关注,其中包括RAFM钢和ODS钢。如今,中子嬗变产生的氢、氦导致的脆化、缺陷演化以及宏观力学性能的影响是结构材料基础物理问题研究的难点与热点。本文主要以RAFM钢和ODS钢作为研究对象,以Fe-920wt.%Cr为基体炼制,添加W、V、C、Ta、Si等其他微量元素。本文的氢、氦原子的引入方式通过离子辐照技术完成。应用正电子湮没技术、扫描电子显微镜、原子力显微镜和同步辐射X射线衍射分析技术四种表征手段有机结合起来的方法,发挥每种分析技术的优点,深入研究低活化钢中辐照产生的微观缺陷,主要为空位型缺陷,以及缺陷对于表面肿胀,气泡产生的表面损伤的严重程度与影响。本文开展同一能量、不同辐照剂量的氦辐照ODS钢的辐照损伤的研究,不同的辐照剂量会导致不同类型的缺陷出现以及缺陷数量的变化。开展同一能量,不同的辐照剂量的氢辐照ODS钢和RAFM钢的辐照损伤研究,不同的材料在相同的辐照条件下会产生不同的辐照效应。通过SRIM模拟计算和正电子湮没谱学技术的结果分析可以知道,17020keV20He2+辐照O...
【文章来源】：东华理工大学江西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.3 本文研究内容及特色
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究特色
2 理论及实验表征方法
2.1 正电子湮没谱学原理介绍
2.1.1 正电子的发现
2.1.2 正电子湮没技术
2.2 慢正电子多普勒展宽测量原理
2.3 扫描电子显微镜
2.4 原子力显微镜
2.5 同步辐射X射线衍射
3 氢/氦辐照损伤模拟计算研究
3.1 样品的准备
3.2 离子注入实验
3.2.1 离子注入装置
3.3 离子模拟辐照损伤
3.3.1 SRIM模拟介绍
3.3.2 氦离子辐照损伤模拟
3.3.3 氢离子辐照损伤模拟
3.4 本章小结
4 ODS钢中的He~(2+)辐照空位型缺陷的研究
4.1 样品制备与实验过程
4.2 He离子辐照ODS钢的常规正电子寿命结果
4.3 He离子辐照ODS钢辐照的慢正电子束多普勒展宽研究结果
4.3.1 辐照缺陷随辐照剂量的变化
4.3.2 辐照缺陷类型随辐照剂量的变化
4.4 He离子辐照ODS钢辐照的扫描电子显微镜结果
4.5 He离子辐照ODS钢辐照的原子力显微镜结果
4.6 He离子辐照ODS钢辐照的同步辐射X射线衍射结果
4.7 本章小结
5 ODS钢中的H~+辐照空位型缺陷的研究
5.1 样品制备与实验过程
5.2 H离子辐照ODS钢的慢正电子束多普勒展宽研究结果
5.2.1 辐照缺陷随辐照剂量的变化
5.2.2 辐照缺陷类型随辐照剂量的变化
5.3 H离子辐照ODS钢的扫描电子显微镜结果
5.4 H离子辐照ODS钢的原子力显微镜结果
5.5 H离子辐照ODS钢的同步辐射X射线衍射结果
5.6 本章小结
6 RAFM钢中的H~+辐照空位型缺陷的研究
6.1 样品制备与实验过程
6.2 H离子辐照RAFM钢的慢正电子束多普勒展宽研究结果
6.2.1 辐照缺陷随辐照剂量的变化
6.2.2 辐照缺陷类型随辐照剂量的变化
6.3 H离子辐照RAFM钢的原子力显微镜结果
6.4 H离子辐照RAFM钢的同步辐射X射线衍射结果
6.5 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]核电站关键材料在微纳米尺度上的环境损伤行为研究——进展与趋势[J]. 韩恩厚. 金属学报. 2011(07)
[2]慢正电子束研究质子辐照CLAM钢产生的缺陷及其退火行为[J]. 章征柏,叶邦角,翁惠民,彭蕾,刘建党,楼捷,FDS团队. 核科学与工程. 2009(03)
[3]中国低活化马氏体钢CLAM研究进展[J]. 黄群英,李春京,李艳芬,刘少军,吴宜灿,李建刚,万发荣,巨新,单以银,郁金南,朱升云,张品源,杨建锋,韩福生,孔明光,李合琴,室贺健夫,长坂琢也. 核科学与工程. 2007(01)
[4]22Na放射源慢正电子束流插入装置的研制[J]. 王平,曹兴忠,马雁云,秦秀波,王宝义,马创新,魏龙. 高能物理与核物理. 2006(10)
[5]核裂变与核聚变发电综述[J]. 孔宪文,姜军,朱松. 东北电力技术. 2002(05)
[6]正电子湮没技术[J]. 刘东红,刘裕勤. 现代物理知识. 2000(03)
[7]慢正电子束技术的应用与发展[J]. 韩荣典,叶邦角,翁惠民,周先意,范扬眉,杜江峰. 物理学进展. 1999(03)
[8]He离子注入不锈钢中的温度影响[J]. 李玉璞,王佩璇,张国光,马如璋,刘家瑞,朱沛然,杨峰,邱长青. 原子能科学技术. 1990(04)
本文编号：3178112
【文章来源】：东华理工大学江西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.3 本文研究内容及特色
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究特色
2 理论及实验表征方法
2.1 正电子湮没谱学原理介绍
2.1.1 正电子的发现
2.1.2 正电子湮没技术
2.2 慢正电子多普勒展宽测量原理
2.3 扫描电子显微镜
2.4 原子力显微镜
2.5 同步辐射X射线衍射
3 氢/氦辐照损伤模拟计算研究
3.1 样品的准备
3.2 离子注入实验
3.2.1 离子注入装置
3.3 离子模拟辐照损伤
3.3.1 SRIM模拟介绍
3.3.2 氦离子辐照损伤模拟
3.3.3 氢离子辐照损伤模拟
3.4 本章小结
4 ODS钢中的He~(2+)辐照空位型缺陷的研究
4.1 样品制备与实验过程
4.2 He离子辐照ODS钢的常规正电子寿命结果
4.3 He离子辐照ODS钢辐照的慢正电子束多普勒展宽研究结果
4.3.1 辐照缺陷随辐照剂量的变化
4.3.2 辐照缺陷类型随辐照剂量的变化
4.4 He离子辐照ODS钢辐照的扫描电子显微镜结果
4.5 He离子辐照ODS钢辐照的原子力显微镜结果
4.6 He离子辐照ODS钢辐照的同步辐射X射线衍射结果
4.7 本章小结
5 ODS钢中的H~+辐照空位型缺陷的研究
5.1 样品制备与实验过程
5.2 H离子辐照ODS钢的慢正电子束多普勒展宽研究结果
5.2.1 辐照缺陷随辐照剂量的变化
5.2.2 辐照缺陷类型随辐照剂量的变化
5.3 H离子辐照ODS钢的扫描电子显微镜结果
5.4 H离子辐照ODS钢的原子力显微镜结果
5.5 H离子辐照ODS钢的同步辐射X射线衍射结果
5.6 本章小结
6 RAFM钢中的H~+辐照空位型缺陷的研究
6.1 样品制备与实验过程
6.2 H离子辐照RAFM钢的慢正电子束多普勒展宽研究结果
6.2.1 辐照缺陷随辐照剂量的变化
6.2.2 辐照缺陷类型随辐照剂量的变化
6.3 H离子辐照RAFM钢的原子力显微镜结果
6.4 H离子辐照RAFM钢的同步辐射X射线衍射结果
6.5 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]核电站关键材料在微纳米尺度上的环境损伤行为研究——进展与趋势[J]. 韩恩厚. 金属学报. 2011(07)
[2]慢正电子束研究质子辐照CLAM钢产生的缺陷及其退火行为[J]. 章征柏,叶邦角,翁惠民,彭蕾,刘建党,楼捷,FDS团队. 核科学与工程. 2009(03)
[3]中国低活化马氏体钢CLAM研究进展[J]. 黄群英,李春京,李艳芬,刘少军,吴宜灿,李建刚,万发荣,巨新,单以银,郁金南,朱升云,张品源,杨建锋,韩福生,孔明光,李合琴,室贺健夫,长坂琢也. 核科学与工程. 2007(01)
[4]22Na放射源慢正电子束流插入装置的研制[J]. 王平,曹兴忠,马雁云,秦秀波,王宝义,马创新,魏龙. 高能物理与核物理. 2006(10)
[5]核裂变与核聚变发电综述[J]. 孔宪文,姜军,朱松. 东北电力技术. 2002(05)
[6]正电子湮没技术[J]. 刘东红,刘裕勤. 现代物理知识. 2000(03)
[7]慢正电子束技术的应用与发展[J]. 韩荣典,叶邦角,翁惠民,周先意,范扬眉,杜江峰. 物理学进展. 1999(03)
[8]He离子注入不锈钢中的温度影响[J]. 李玉璞,王佩璇,张国光,马如璋,刘家瑞,朱沛然,杨峰,邱长青. 原子能科学技术. 1990(04)
本文编号：3178112
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