bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИР10.35596/1729-7648-2022-20-6-5-13bsuir-3437Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, РАДИОФИЗИКА, РАДИОТЕХНИКА, ИНФОРМАТИКАELECTRONICS, RADIOPHYSICS, RADIOENGINEERING, INFORMATICSКонтинуальный подход в теории взаимодействия заряженных частиц с твердым теломContinuous Approach in the Theory of Interaction of Charged Particles with SolidsКвасовН. Т.KvasovN. T.

Квасов Н.Т., д.ф.-м.н., профессор

220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6,

 

Kvasov N.T., Dr. of Sci. (Phys. and Math.), Professor

220013, Minsk, P. Brovki St., 6

ЯрмоликВ. И.YarmolikV. I.

Ярмолик В.И., ассистент кафедры информационных технологий автоматизированных систем 

220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6,

Yarmolik V.I., Assistant at the Department of Information Technologies of Automated Systems

220013, Minsk, P. Brovki St., 6

v.jarmolik@bsuir.byПавловскаяЕ. Р.PavlovskayaE. R.

Павловская Е.Р., заведующая лабораторией кафедры информационных технологий автоматизированных систем

220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6,

Pavlovskaya E.R., Head of the Laboratory at the Department of Information Technologies of Automated Systems

220013, Minsk, P. Brovki St., 6

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusian State University of Informatics and Radioelectronics202202102022206513Copyright © Квасов Н.Т., Ярмолик В.И., Павловская Е.Р., 20222022Квасов Н.Т., Ярмолик В.И., Павловская Е.Р.Kvasov N.T., Yarmolik V.I., Pavlovskaya E.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/3437

 В настоящей работе основные радиационные процессы впервые рассмотрены в рамках континуальной физики, когда движение заряженных частиц происходит в сплошной среде с сопротивлением. При этом вводятся новые характеристики взаимодействия ионов с веществом. В предлагаемом формализме также используются некоторые результаты современной корпускулярной теории. Это позволило использовать физически ясное пространственно-временное описание рассматриваемых процессов и явлений. С высокой степенью точности произведены оценки пробегов ионов в различных материалах, построены профили потерь энергии, рассчитаны длины и времена свободного пробега заряженных частиц в веществе, предложен формализм анализа радиационного изменения физических свойств твердых тел. Впервые детально исследована физическая природа главной характеристики радиационной стойкости материалов – пороговой энергии смещения и получена формула для ее определения.

In this paper, the main radiative processes, for the first time, are considered within the framework of continuum physics, where the motion of charged particles occurs in a continuous resisting medium.Within the analysis, new characteristics of the interaction of ions with matter are introduced. The proposed formalism also uses some results of modern corpuscular theory. It allows giving a physically clear space-time description of the processes and phenomena analyzed in this paper. Further in this paper, the authors have estimated, with a high degree of accuracy, the ranges of ions in various materials; constructed their energy loss profiles; determined the mean free path and mean free time of the charged particles in matter, and proposed the formalism for analyzing the radiative change in the physical properties of solids. For the first time, the physical nature of the main characteristic of the radiation resistance of materials, i.e., the threshold displacement energy, has been studied in detail, and the formula for its calculation has been derived by the authors.

пробег ионов в веществерадиационный дефектрадиационная модификация твердых телпороговая энергия смещенияrange of ions in matterradiation defectradiation modification of solidsthreshold displacement energyReferencesСуханов А.Д. Фундаментальный курс физики: в 4-х томах. Москва: Ангар; 1996.Sukhanov A.D. [Fundamental Course of Physics, in four volumes]. Moscow: Angar; 1996. (In Russ.)Пуанкаре А. О науке. Пер. с фр. «Наука и метод». М.: Наука; 1990;3.Poincaré A. On Science. Tr. from Fr. : [Science and Method]. Moscow: Nauka; 1990;3. (In Russ.)Ахиезер А.И., Давыдов Л.Н. Введение в теоретическую радиационную физику металлов и сплавов. Киев: Наукова думка; 1985.Ahiezer A.I., Davydov L.N. [Introduction into Theoretical Radiation Physics of Metals and Alloys]. Kyiv: Naukova dumka; 1985. (In Russ.)Комаров Ф.Ф., Комаров А.Ф. Физические процессы при ионной имплантации в твердые тела. Минск: Технопринт; 2001.Komarov F.F., Komarov A.F. [Physical Processes at Ion Implantation into Solids]. Minsk: Technoprint; 2001. (In Russ.)Комаров Ф.Ф., Новиков А.П., Соловьев В.С., Ширяев С.Ю. Дефекты структуры в ионноимплантированном кремнии. Минск: Издательство «Университетское»; 1990.Komarov F.F., Novikov A.P., Soloviev V.S., Shiryaev S.U. [Defects of Structure in Ion-implanted Silicon]. Minsk: “Univesitetskoe”; 1990. (In Russ.)Вас Г. Основы радиационного материаловедения. Металлы и сплавы. Москва: Техносфера; 2014.Was G. [Fundamentals of Radiation Materials Science. Metals and Alloys]. Moscow: Technosfera; 2014. (In Russ.)Буренков А.Ф., Комаров Ф.Ф., Кумахов М.А., Темкин М.М. Таблицы параметров пространственного распределения ионноимплантированных примесей. Минск: Издательство БГУ им. В.И. Ленина; 1980.Burenkov A.F., Komarov F.F., Kumakhov M.A., Temkin M.M. [Tables of Parameters of Spatial Distribution of Ion-implanted Impurities]. Minsk: Publishing office of the BSU named after V.I. Lenin; 1980. (In Russ.)Кошкин В.М., Забродский Ю.П. Неустойчивые пары – новый тип точечных дефектов в твердых телах. ДАН СССР. 1979;227(5):1321-1326.Koshkin V.M., Zabrodskiy U.P. [Unstable pairs – New types of Point Defects in Solids]. The Proceedings of the USSR Academy of Sciences. 1979;227(5):1321-1326. (In Russ.)Ланина Н.А., Оксенгендлер Б.А., Тураева Н.Н., Юнусов М.С. Хаусдорфова размерность процесса радиационного дефектообразования в твердых телах. Доклады Академии наук Республики Узбекистан. 1992;10-11:39-49.Lanina N.A., Oksengendler B.A., Turaeva N.N., Yunusov M.S. [Hausdorff Dimension of the Process of Radiation Defect Formation in Solids]. The Proceedings of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan. 1992;10-11:39-49. (In Russ.)Зеленский В.Ф., Неклюдов И.М., Черняева Т.П. Радиационные дефекты и распухание металлов. Киев: Наукова думка; 1988.Zelensky V.F., Nekludov I.M., Chernyaeva T.P. [Radiation Defects and Swelling of Metals]. Kyiv: Naukova dumka; 1988. (In Russ.)Харрисон У. Физика химической связи. Т. 2: Электронная структура и свойства твердых тел. Москва: Мир; 1983.Harrison W. [The Physics of the Chemical Bond]. Т. 2: [Electronic Structure and the Properties of Solids]. Moscow: Mir; 1983. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.