Способ изготовления мессбауровских источников

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 638163(22) Заявлено 2 9117 6 (21) 2423 985/18-2 5 с присоединением заявки М 9 Кз С 21 Н 5/00 Государственный комитет СССР но лелам изобретений и открытий(7 ) Заявитель 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЭССБАУЭРОВСКИХ ИСТОЧНИКОВ Изобретение относится к областиядернойспектроскопии и может бытьприменено в качестве технологическо-.го процесса при изготовлении источников, используемых в ядерной- спек троскопии для идентификации Фаз всплавах внедрения, изучения процессов упорядочения в сплавах, изучениярадиационных дефектов и т,д,В настоящее время известно несколь 10ко методов изготовления Мэссбауэровских источников: метод создания долгоживущего изотопа облучением исходного материала в нейтронном потокепутем ядерных превращений 1; методионной бомбардировки, где вводитсядолгоживущий изотоп в исходный материал с последующей термической обработкой для отжига дежектов 2,Известные способы изготовления 20Мэссбауэровских источников неудобны идороги, так как радиоактивный изотопвводится в ионный источник, напримерСо . Кроме того, коэффициент распыления большинства мишеней тяжелыми 25ионами достаточно велик ( - 10 Э),Это приводит к тому, что, не разрушая поверхность металла, невозможносоздать источник с достаточной величиной эффекта в тонких пленках. 30 Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому изобретению является способ изготовления Чэссбауэ ровских источников, заключающийся во введении радиоактивного изотопа с ограниченной растворимостью в матрицу исходного материала путем диффузионного отжига 3.Этотспособ представляет собой технологический процесс изготовления источника для получения эффекта Мэссбауэра, а именно, при исследовании сплавов в них вводят с помощью диффузионного отжига изотоп Со . Диффузион 67ный отжиг проводят в статическом вакууме не хуже 5 10мм рт.ст, при 1080 С в течение 16 ч. После диффузионного отжига источники используют для измерения эффекта Мессбауэра. При этом способе введение радиоактивного изотопа Со , имеющего ограниченную растворимость в матрице, связано с большими техническими трудностями: при высоких температурах отжига Со 5 улетает в вакуум, при этом наблюдаются большие потери изотопа Со . При низких же температурах Со" плохо внедряется в матрицу источника.638163 Формула изобретения Н Цель изобретения - увеличение эффективности источников.Это достигается тем, что источники, полученные методом диффузионногс введения изотопа, облучают легкими ионами инертных газов, например гелия, и дополнительно термообрабаты. вают при 100-1000 С.Предлагается Мессбауэровские источники, например, на основе Со приготовленные по методике, описанной в прототипе, облучать со стороны вы О саженного изотопа Со ионами гелия с энергией 50 кЭ при интенсивности . потока 6 10 ион/см с при комнатнойгатемпературе.На чертеже приведена зависимость 5 величины эффекта Мессбауэра облученного источника от температуры отжига,Отжиг длится в течение 1 чпри каждой температуре. Измерение величины эффекта Мэссбауэра проводилось щ при комнатной температуре с поглотителем в виде фольги из нержавеющей стали, Из графика на чертеже видно, что только облучение источника иона-ми гелия без дополнительной терглообработки приводит к увеличению эффекта. Изотермический отжиг при 400 С для молибдена и 600 С для вольфрама н течение 3 ч приводит к понышению величины эффекта от 0,77 до 0,85 для вольфрама и от 0,76 до 0,82 для 30 молибдена. Кроме того, изотермический отжиг при 1000 С н течение 1 ч приводит к еще большему росту величины эффекта вплоть до 0,9, хотя н интервале температур 650-750 оС наблю дается его уменьшение до исходного. Падение эффекта можно связать с релаксацией решетки матрицы, вызванной, во-перных, выходом гелия из тнердого раствора и, во-вторых, н температурном интервале 650-750 оС интенсинным уменьшением плотности дислокационных петель. Дльнейшее увеличение эффекта можно связать с упрочнением решетки глатрицы н результате.образования более крупных комплексов дежектов и45 примесных атомов, Таким образом, для источников с изотопом Со в матрице вольфрама имеется два температурных интервала, где величина эффекта Мес-. сбауэра понышается при температурах 600 С и ниже, при температурах 800 Сои выше.Суть увеличения эффекта Мессбаузра достигается облучением источников ионами гелия и сводится к тому, что ядра Со , введенные в матрицу до облучения, находятся в разупорядоченных мебтах по дислокациям и границам блоков. Облучение источника ионами гелия переводит их в среднем н более тесно упакованные места в ма трице, н междуузлия и глеждуузельные петли, что недет к увеличению энергии отдачи всему кристаллу, т,е. к росту величины эффекта Мессбауэра.Предлагаемый способ увеличения эффекта Мессбауэра позволяет создавать тонкие и эффективные источники с большой удельной активностью, позволяет уменьшить расход изотопа на 15 Ъ для получения такой же величины эффекта. Способ изготовления Мессбауэровских источников, заключающийся но введении радиоактивного изотопа с ограниченной растворимостью в матрицу исходного материала путем диффузионного отжига, о т л и ч а ю щ и й с я трм, что, с целью увеличения эффективности источников, последние облучают легкими ионами инертных газон, преимущественно гелия, и дополнительно термообрабатывают при 100- 1000 фС. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1,РИУ ЫсгС ьоЕ(Ь), 59, 1973,р.107.2. 2 пЕегп Жогпгс ЕиегД ДеиЯВЯИПС 3 1972, р. 123.3, Будаговский С.С. Электронныесвойства и тонкая структура сплавовсистемы Ц- Яе , Диссертация, 1973,с. 30. ПИ Заказ 7856/75ж 505 Подписное Филиал ППП Патент,г,ужгороп, ул.Проектная