Закономерности аннигиляции позитронов в мембране фторсодержащего полимера поливинилиденфторида при облучении ионами гелия

В результате исследования была установлена динамика изменения структуры материала на основе временного распределения аннигиляционных позитронов и рентгеноструктурного анализа. Свободный объем определен по третьей компоненте времени жизни, которая представляет собой pick-off аннигиляцию o-Ps, расчет степени кристаллизации проведен по соотношению интенсивностей второй и третьей компонент времени жизни позитронов. При поглощенной дозы меньше 0,25 МГр наблюдается уменьшение свободного объема, степень кристаллизации практически не изменяется. В диапазоне поглощенной дозы 0,25~0,4 МГр наблюдается рост степени кристаллизации и увеличение свободного объема. При дальнейшем увеличении поглощений дозы наблюдается непрерывное снижение степени кристаллизации, свободный объем сначала практически не изме

В результате проделанной работы рассмотрены теоретические основы
методов позитронной аннигиляции и технология их реализации, а также их
применение для исследования полимерных материалов. Проведены
теоретические расчеты поглощенной дозы и флюенса α-частиц в образцах
пленок ПВДФ, толщиной 20 мкм, подвергнутых облучению на ускорителе
Р-7М ФТИ ТПУ при плотности тока пучка 0.05 мкА/см2 . Разработан способ
измерения временного распределения аннигиляции позитронов на основе
радиоизотопа 44
Ti для проведения исследования структурного изменения
образцов ПВДФ при облучении ионами гелия. Проведены анализа ВРАП и
рентгеноструктурного анализа образцов ПВДФ в зависимости от
поглощенной дозы.
Основываясь на результатах исследований, показано, что ПВДФ
обладает высокой стойкостью к радиационному облучению, с увеличением
поглощенной дозы свободный объем сначала уменьшается, потом сначала
остается постоянным, а затем немного увеличивается. Степень
кристаллизации при низкой поглощенной дозе не изменятся и при
дальнейшем росте дозы сначала повышается, а затем снижается. Что связано
с движением и сшиванием сегментов молекулярных цепей в
некристаллической области при низкой поглощённой дозе и деградацией
длинных молекулярных цепей при высокой поглощенной дозе.
По полученным результатам можно сделать следующий вывод:
высокая чувствительность аннигиляционной спектроскопии позитронов
позволила успешно исследовать изменение микроструктуры полимерной
пленки ПВДФ после облучения ионами гелия. Различные
спектроскопические параметры аннигиляции позитронов (такие как время
жизни и интенсивность позитронов) зависят от состояния электронов,
участвующих в аннигиляции, и доступных свободных объемов. Результаты
рентгеноструктурного анализа подтвердили результаты, полученные с
помощью спектроскопии аннигиляции позитронов. Интерпретация и анализ
данных основаны на теории сшивания или деградации молекулярных цепей
(образовании или разложении С–С связей) ПВДФ.