Zeitschrift für Nanomaterialien und molekulare Nanotechnologie

Einige geometrisch-optische Eigenschaften von Mikro- und Nanoporen, die durch Computeranalyse von Mikrofotografien von Kunststoffdetektoren CR-39 erhalten wurden, die nach Bestrahlung mit einem Strahl beschleunigter 12C-Ionen geätzt wurden

VA Ditlov und AI Alikhanov

Diese Arbeit wurde auf der Grundlage der in unserer Arbeit veröffentlichten Methode zur Erkennung geätzter Poren durchgeführt. Acht Kunststoffplatten aus CR-39 wurden in unterschiedlichen Abständen vom Eintrittsfenster des Ionenstrahls in einer mit Wasser gefüllten Biokammer befestigt. Anschließend wurden sie geätzt, getrocknet und mit dem Computermikroskopsystem MPE-1 mit integrierter Videokamera gescannt. Von jeder Seite der Platten wurden etwa fünfzig Mikrofotografien angefertigt und in IMG-Dateien aufgezeichnet. Der modifizierte Code der eingeschriebenen Ellipsen in die Bildkonturen der gefundenen Poren berechnete die Größen ihrer Haupt- und Nebenachsen. Die Definition des reduzierten Porenradius wurde eingeführt und eine Formel zu seiner Berechnung erstellt. Kennt man r , die Gesamtätzrate des Materials und die Ätzzeit des Kunststoffs, kann man die Tiefen L der Mikro- und Nanoporen berechnen. So wurde die Verteilung der Poren über die reduzierten Radien r und Tiefen L , deren Durchschnittswerte auf jeder Plattenoberfläche, als Funktion ihrer Abstände S vom Eintrittsfenster der Ionen in die Kammer ermittelt. Anschließend wurden die Formeln für Makrodensitometrie, Mikrodensitometrie und Nanodensitometrie hergeleitet. Die Abhängigkeiten der Verteilungen und durchschnittlichen optischen Dichten vom Abstand S in der Wasserkammer wurden berechnet. Es wurden paarweise Anpassungen durch lineare Funktionen der gegenseitigen Abhängigkeiten der Durchschnittswerte und von (dE/dS) durchgeführt. Die genaueste Anpassung wurde für die Abhängigkeit der durchschnittlichen optischen Dichte < D(S) > von der durchschnittlichen Porentiefe < L(S) > erreicht. Die schlechteste Anpassung ist die Annäherung der gefundenen Durchschnittswerte durch eine lineare Abhängigkeit vom spezifischen Energieverlust. Dies bestätigt die Tatsache, dass die Wahrscheinlichkeit des Auftretens der Reaktion von Detektoren mit hoher Empfindlichkeit eine nichtlineare Funktion des spezifischen Energieverlusts ist. Es ist bekannt, dass sich der Kunststoff CR-39 speziell auf solche Detektoren bezieht, und zur Berechnung seiner lokalen Reaktion ist die Verwendung des Many-Hit-Modells erforderlich.