بررسی سختی هالوژن های قلیایی (kcl) در اثر تابش ذرات باردار (پروتون)

بررسی اثر تابش های هسته ای بر روی جامدات از دیر باز مورد توجه محققین فیزک حالت جامد است . اگر چه انگیزه اصلی شروع و تداوم آن در رابطه با نیاز تکنولوژی هسته ای به این تحقیقات بوده و لیکن توسعه اخیر این مطالعات مربوط به مطالعه خسارات ناشی از بمباران ذرات سریع برای کنترل عیوب ایجاد شده در شبکه جامدات کریستالی صورت گرفته است و ابزار مناسبی جهت مطالعه تاثیر عیوب شبکه بر روی خواص فیزیکی جامدات را فراهم نموده است . کارهای حالت بنیادی و تکنولوژی در این راستا انجام گرفته است و تحقیقات در این مورد بسیاری از مراکز تحقیقاتی دنیا در حال انجام می باشد. مفاهیم بنیادی در این زمینه در رابطه با تحقیقات بر روی بلورهای هالوژنهای قلیایی به دست آمده است . هالوژنهای قلیایی به صورت خالص قابل تهیه و رشد بلور آن چه به صورت تک بلور خالص ، مخلوط و دوپ شده با عناصر ناخالصی نسبت به سایر مواد آسانتر می باشد. شبکه بلوری این مواد مرکز سطحی (f. c. c) می باشد. یکی از مشخصات برجسته این مواد در رابطه با مطالعه نقایص ایجاد شده در اثر تابش و همچنین تک بلور این مواد محدوده وسیع شفافیت نوری آن می باشد. این تک بلور در گسترده طبیعی فرابنفش تا مادون قرمز شفاف باشند (نور گاف ممنوعه در حدود 10 الکترون ولت است). بنابراین برای مطالعات بنیادی اثر نقایص شبکه ای بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی مواد متناسب می باشند. لازم به تذکر است که این مواد در رابطه با صنایع و تکنولوژی کاربردهای زیادی دارند. در این پروژه اثر تابش پروتون ناشی از شتاب دهنده و اندوگراف بر روی سختی تک بلور kcl گزارش می شود. تک بلورهای kcl با استفاده از روش چکرالسکی (czochralski) و با استفاده از دستگاه ساخته شده در گروه فیزیک حالت جامد رشد داده شده اند. نتایج بدست آمده از طیف های جذبی و سختی سنجی با استفاده از دستگاه طیف سنجی مدل cary 17 dx و میکروسکوپ نوری ساخت کمپانی lietz مدل mm6 مجهز به سیستم میکروسختی سنجی بر روی نمونه های cleava شده از بلورهای kcl قبل و بعد از تابش پروتون با انرژی و فلوئنسن های مختلف و مقایسه نتایج فوق با نتایج اندازه گیری های مشابه بر روی همان نمونه ها بعد از رنگ بری اپتیکی و حرارتی در دمای 200 درجه سانتی گراد و پس تابش پرتو اشعه ایکس (x -rays) با استفاده از دستگاه اشعه ایکس (40 کیلوولت و ده میلی آمپر) در مدت نیم ساعت نشان داد که تغییرات سختی در رابطه با نقایص نقطه ای ایجاد شده (مراکز رنگی) و افزایش سختی در اثر کاهش تحرک نابجاییها (pining - efect) در اثر ایجاد مراکز ایجاد رنگی و افزایش چگالی نابجاییها (dislocations) در خلال تابش می باشد.