Features of the low energy protons interaction with molibden surface

Abstract

The surface of molybdenum changes significantly after the proton irradiation process. The sputtering of the surface leads to a substantial cleaning of oxides. It is also possible to reduce oxides in a hydrogen plasma. The surface of molybdenum becomes more uneven with the manifestation of the fine structure after treatment. Molybdenum is sputtering at the rate ~ 0.1 µm/hour at the temperature of 300 °C and an ion current density ~ 1.5 mA/cm². The hydrogen content near the surface of molybdenum practically does not increase after irradiation with protons. The content of hydrogen in molybdenum does not change in depth, it is constant before and after irradiation. Molecular hydrogen is not observed in the both samples. The masses numbers of metal atoms is observed, which are part of the stainless steel (12X18N10T) from which the substrate holder is made.

Поверхня молібдену значно змінюється після процесу опромінення. Відбувається істотне очищення поверхні від оксидів через розпилення поверхні. Можливе також відновлення оксидів у водневій плазмі. Поверхня молібдену після обробки стає більш нерівною з проявом дрібної структури. Відбувається розпорошення молібдену зі швидкістю ~ 0,1 мкм/год при температурі 300 °C і щільності іонного струму ~ 1,5 мА/см². Вміст водню поблизу поверхні зразка після опромінення молібдену протонами практично не збільшується. Вміст водню в молібдені за глибиною не змінюється, а є постійним як до опромінення, так і після. Молекулярний водень не спостерігається в обох зразках. Розділяються 7 ізотопів Мо і стільки ж його оксидів. На поверхні Мо після обробки спостерігається ряд мас атомів, які належать матеріалу утримувача підкладки з нержавіючої сталі (12Х18Н10Т) (ізотопи Cr, Fe, Ni, Ti, Mn і ін.). Спостерігаються також ізотопи інших домішок, які можуть перерозпилятися з тримача підкладки і кремнію, яким прикривається необроблювана ділянка зразка.

Поверхность молибдена значительно изменяется после процесса облучения протонами. Происходит существенная очистка поверхности от оксидов из-за распыления поверхности. Возможно также восстановление оксидов в водородной плазме. Поверхность молибдена после обработки становится более неровной с проявлением мелкой структуры. Происходит распыление молибдена со скоростью ~ 0,1 мкм/ч при температуре 300 °C и плотности ионного тока ~ 1,5 мА/см². Cодержание водорода вблизи поверхности образца после облучения молибдена протонами практически не увеличивается. Содержание водорода в молибдене по глубине не меняется, а является постоянным как до облучения, так и после. Молекулярный водород не наблюдается в обоих образцах. Разделяются 7 изотопов Мо и столько же его оксидов. На поверхности Мо после обработки наблюдается ряд масс атомов, принадлежащих материалу держателя подложки из нержавеющей стали (12Х18Н10Т) (изотопы Cr, Fe, Ni, Ti, Mn и др.). Наблюдаются также изотопы других примесей, которые могут перераспыляться с держателя подложки и кремния, которым прикрывается необрабатываемый участок образца.