Gasemission and surface modifications during helium implantation on nickel surfaces
Description
Simultaneous measurements are reported of the helium reemission and the surface modifications of poly- and single crystal nickel surfaces during helium ion-implantation at energie between 20 keV-150 keV in the temperature range 250C-9500C. In addition the He depth-profiles have been measured using the nuclear reaction method 3H(d,α)H. The binding characteristics of He in nickel is studied by isochronous annealing of the samples after the implantation process and a subsequent measurement of the desorption spectra, and the surfaces are investigated by optical microscopy and scanning electron microscopy. For all implantation energies and impact temperatures together with the surface modifications a simultaneous increase in helium reemission is observed at a critical fluency value, which depends on temperature and implantation energy. A qualitative explanation of the empirical relation between reemission rate and blister formation rate is given on the basis of a lateral stress model for blister formation. (orig./GSCH)
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (German)
Es werden simultane Messungen der Heliumreemission und Oberflaechenveraenderung von poly- und einkristallinem Nickel waehrend der Implantation von Heliumionen mit Energien zwischen 20 keV und 150 keV und bei Temperaturen von 250C bis 9500C durchgefuehrt. Zusaetzlich werden mit Hilfe der Kernreaktionsmethode 3He(d,α)H die Tiefenprofile des implanierten Heliums gemessen. Die Bindungsverhaeltnisse des Helium in Nickel werden durch isochrone Temperung der Proben nach der Implanation und Messung der Desorptionsspektren studiert. Mit einem Lichtmikroskop und einem Rasterelektronenmikroskop werden die Oberflaechen beschossener Proben beobachtet. Bei allen Implantationsenergien und Beschusstemperaturen beginnt bei einer temperatur- und energieabhaengigen kritischen Fluenz gleichzeitig mit der Oberflaechenveraenderung verstaerkte Heliumreemission. Eine qualitative Erklaerung des gemessenen Zusammenhangs zwischen Reemissionsrate und Blisterbildungsrate kann auf der Grundlage des lateralen Spannungsmodells fuer die Blisterbildung gegeben werden. (orig./GSCH)
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Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Gasemission und Oberflaechenveraenderung bei Implantation von Helium in Nickel
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 154 p.
- Report number
- INIS-mf--8396
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 15007639
- Subject category
- S75: CONDENSED MATTER PHYSICS, SUPERCONDUCTIVITY AND SUPERFLUIDITY; S36: MATERIALS SCIENCE;
- Resource subtype / Literary indicator
- Numerical Data, Thesis
- Descriptors DEI
- BLISTERS; DEPTH; DESORPTION; EXPERIMENTAL DATA; HELIUM; HELIUM 4 BEAMS; HIGH TEMPERATURE; ION IMPLANTATION; KEV RANGE 10-100; KEV RANGE 100-1000; MEDIUM TEMPERATURE; MONOCRYSTALS; NICKEL; OPTICAL MICROSCOPY; POLYCRYSTALS; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SPATIAL DISTRIBUTION; SURFACES; THEORETICAL DATA; VERY HIGH TEMPERATURE
- Descriptors DEC
- BEAMS; CRYSTALS; DATA; DIMENSIONS; DISTRIBUTION; ELECTRON MICROSCOPY; ELEMENTS; ENERGY RANGE; INFORMATION; ION BEAMS; KEV RANGE; METALS; MICROSCOPY; NONMETALS; NUMERICAL DATA; RARE GASES; TRANSITION ELEMENTS