Published February 18, 1986 | Version v1
Miscellaneous

Gas re-emission during the implantation of deuterium in nickel: Influence of radiation damage and surface recombination

Description

The re-emission of gas following implantation of deuterium in polycrystalline nickel was examined for the 295 K≤T≤900 K temperature range. The fact that re-emission was seen to be delayed for the initial implantation and repeat exposure was explained by the binding of deuterium atoms to adhesion sites. Depth-related measurements of the deuterium concentrations after irradation showed these to be density profiles for the captured deuterons, which are gradually degraded with no changes to their shape in terms of increases in width. It was thus for the first time possible to establish a profile of hydrogen bond sites arising in response to radiation damage during implantation in nickel. As the temperature rose, increases in re-emission were first seen to occur within shorter periods, which was thought to be consistent with the subsiding influence of bond site capturing and faster rate of diffusion. This tendency was, however, reversed for the T>500 K range. The curve plotted shows a transitional process from a range, in which re-emission is determined by diffusion and bond site capturing, into one where superficial recombination is the limiting and rate-determining factor of re-emission. Numeric mathematical models were found quite satisfactory to describe the re-emission behaviour for the temperature ranges investigated. (orig./RB)

Availability note (English)

Available from the library of Technische Univ. Muenchen (Germany, F.R.).

Abstract (German)

Die Gasreemission nach der Deuterium-Implantation in polykristallinem Nickel wurde im Temperaturbereich 295 K≤T≤900 K untersucht. Die verzoegerte Reemission bei der ersten Implantation und dem Nachbeschuss kann mit der Bindung der Deuteriumatome an Haftstellen erklaert werden. Aus der Messung der tiefenabhaengigen Deuterium-Konzentration nach der Bestrahlung geht hervor, dass es sich um die Dichteprofile der eingefangenen Deuteronen handelt, die langsam ohne Verbreiterung ihrer Form abgebaut werden. Damit wird erstmals das Profil von Wasserstoff-Haftstellen bestimmt, die durch Strahlenschaedigung waehrend der Implantation in Nickel entstehen. Mit steigender Temperatur wird die Anstiegszeit der Reemission zunaechst kleiner, entsprechend dem nachlassenden Einfluss des Haftstelleneinfangs und der schneller verlaufenden Diffusion, um fuer T>500 K wieder zuzunehmen. Dieser Verlauf gibt den Uebergang aus jenem Bereich, in dem Diffusion und Haftstelleneinfang die Reemission bestimmen, in den rekombinations-limitierten Bereich wieder, wo die Oberflaechenrekombination den ratenbestimmenden Faktor der Reemission darstellt. Numerische Modellrechnungen liefern eine zufriedenstellende Beschreibung des Reemissionsverhaltens im untersuchten Temperaturbereich. (orig./RB)

Additional details

Additional titles

Original title (German)
Gasreemission bei der Implantation von Deuterium in Nickel: Einfluss von Strahlenschaeden und Oberflaechenrekombination

Publishing Information

Imprint Pagination
91 p.

INIS

Country of Publication
Germany
Country of Input or Organization
Germany
INIS RN
22036898
Subject category
S36: MATERIALS SCIENCE;
Resource subtype / Literary indicator
Thesis, Non-conventional Literature
Descriptors DEI
BINDING ENERGY; CRYSTAL DEFECTS; DEGASSING; DEPTH; DEUTERIUM; ION IMPLANTATION; MATHEMATICAL MODELS; NICKEL; PHYSICAL RADIATION EFFECTS; TEMPERATURE DEPENDENCE
Descriptors DEC
CRYSTAL STRUCTURE; DIMENSIONS; ELEMENTS; ENERGY; HYDROGEN ISOTOPES; ISOTOPES; LIGHT NUCLEI; METALS; NUCLEI; ODD-ODD NUCLEI; RADIATION EFFECTS; STABLE ISOTOPES; TRANSITION ELEMENTS