Structura microelectronica și nanoporoase, POLIMERI POLUCHAEMYEV CU GRINZI accelerarea ionilor grei
PY Apel, B. N. Gikal, S.N. Dmitriev
Laboratorul de Reacții Nucleare denumit după GNFlerov, Institutul Comun pentru Cercetare Nucleară, 141980 Dubna, Rusia
Introducere. Nanotehnologia de astăzi este un domeniu vast, care include o mare varietate de abordări, diferite principii fizice și chimice și metode instrumentale. Utilizarea grinzilor ionice grele este una din direcțiile importante în modificarea structurii solide, inclusiv în gama de dimensiuni nanometrice. Există două posibilități de transformare a structurii materialelor prin iradiere cu particule grele de mare putere. Primul este legat de efectul direct asupra structurii cristaline datorită transferului de energie prin coliziuni elastice și inelastice. A doua posibilitate implică o acțiune în două etape care implică crearea de daune radiațiilor locale și apoi tratamentul chimic, ceea ce conduce la formarea unei structuri finale. Gravarea zonelor grele de ioni este o metodă bine cunoscută pentru formarea micro- și nanoporilor omogeni în dielectrice [1]. O aplicație practică a metodei este producerea de membrane de microfiltrare ("filtre nucleare"), implementate în Laboratorul de Reacții Nucleare. GN Flerov (FLNAR) al JINR la mijlocul anilor 1970 [1]. În prezent, interesul cercetătorilor se axează din ce în ce mai mult pe obiecte caracterizate prin prefixul "nano". Această comunicare este dedicată lucrărilor efectuate în această direcție în ultimii ani în cadrul JINR Flakar.
Acceleratoare. În prezent, producția experimentală FLYAR de bază include un ion accelerator greu U-400 și IC-100 cu canale specializate de iradiere polimerice și echipamente pentru tratament fizico-chimic (sensibilizare radiațiilor ultraviolete și corodare chimică). Tehnici de măsurare complexe (SEM porometricheskie diverse metode) utilizate pentru parametrii de monitorizare de rutină membrane de cale produse (HM), precum și o activitate de cercetare în mod constant în curs de desfășurare care vizează îmbunătățirea structurii și proprietăților TM, precum și dezvoltarea de noi produse.
Fig. 1. Cameră de vid și mecanism pentru transportul filmelor polimerice pentru iradierea cu ioni la acceleratorul IC-100 [2].
Membrane de cale. Capacitățile furnizate de cei doi acceleratori menționați mai sus permit producerea de membrane de cale cu o densitate a porilor în intervalul de la 10 4 până la 3 × 10 9 cm -2. diametre de pori de la 20 nm la 5-7 pm la o grosime de 5-75 pm. Materia primă este un film din polietilen tereftalat (PET) (vezi. Fig. 2) pentru producția de masă a membranelor de cale, dar alți polimeri [3], pot fi utilizate în mod avantajos pentru scopuri speciale. De exemplu, au fost dezvoltate membrane de polimid și naftalat de polietilenă pentru filtrele de difracție utilizate în astronomia cu raze X [4]. De asemenea, a fost dezvoltată tehnologia de obținere a membranelor fluoroplastice [13].
Fig. 2. Secțiunea transversală a membranei de cale PET cu pori cilindrice paralele de 0,8 mm în diametru (stânga) și înclinat (încrucișate) cu diametrul porilor de 0,2 um (dreapta). Grosimea membranelor este de 10 și respectiv 23 microni. Prima membrană a fost realizată pentru experimente privind investigarea trecerii unui semnal ultrasonic printr-un mediu poros [5]. Al doilea este o microfiltrare convențională TM, utilizată, de exemplu, pentru purificarea apei potabile. [6].
Trimiteți-le prietenilor: