Сглаживание макpоpельефа на повеpхности твеpдого тела под облучением

Abstract

Приведена общая система уравнений, описывающая сглаживание макрорельефа на поверхности облучаемого материала. Показано, что в реальных условиях систему можно свести к более простому виду, допускающему точное решение. Получена общая формула для сглаживания макрорельефа во времени. Как частный случай из этой формулы получается эволюция (сглаживание) необлученного макрорельефа, Связанная с различием кривизны для разных шероховатостей. Физической причиной, приводящей к ускорению сглаживания облученных неровностей, является различие центров тяжестей концентрационных профилей вакансий и межузельных атомов. Учет облучения приводит к новому виду зависимости скорости сглаживания от параметров шероховатостей поверхности, что позволяет экспериментально выделить вклад облучения в сглаживание и одновременно определить некоторые трудно измеримые параметры.

Наведено загальну систему рівнянь, яка описує згладжування макрорельєфу на поверхні матеріалу, який знаходиться під опроміненням. Показано, що у реальних умовах цю систему можна звести до більш простого виду, який допускає точне розв'язання. Одержано загальну формулу для термінового згладжування макрорельєфу. Як окремий випадок із цієї формули одержано еволюцію (згладжування) макрорельєфу без опромінення, яка пов'язана з різницей кривин для різних шорсткостей. Фізична причина, яка приводить до прискорення згладжування нерівностей під опроміненням, є різниця центрів ваги концентраційних профілей вакансій та міжузлових атомів. Урахування опромінення приводить до нового виду залежності швидкості згладжування від параметрів шорсткостей поверхні, що дозволяє експериментально виділити вклад опромінення в згладжування і одночасно визначити деякі важко вимірні параметри.

The system of equations describing the smoothing of the surface structure in solids under radiation is formulated. It is shown that under the real condition this system can be reduced to a more simple form, which has the exact solution. The general formula for surface smoothing is derived. As a particular case, this formula gives the evolution (smoothing) of the surface structure without radiation, which is related to the differences in curvatures for different roughness. The physical origin of the intensification of the surface smoothing under radiation is the difference between the positions of the concentration profiles of vacancies and interstitials. The radiation gives rise to a new type of dependence of the surface smoothing on the parameters of the roughness of the surface, which permits us to separate the contribution of radiation experimentally and simultaneously to find some hard-measurable parameters.