| Titre : | Etude des défauts induits par irradiation dans le tungstène |
| Auteurs : | DERKAOUI Bent nebi, Auteur ; DJAAFRI Abdelkader, Directeur de thèse ; Djaafri Tayab, Directeur de thèse |
| Type de document : | texte manuscrit |
| Editeur : | Université de Saida Dr MOULAY Tahar Faculté des Sciences Département de Physique, 2018/2019 |
| Format : | 95ص |
| Accompagnement : | CD |
| Langues: | Français |
| Index. décimale : | BUC-M 008264 |
| Catégories : |
MASTER Spécialité : PHYSIQUE Option : Physique des rayonnements |
| Mots-clés: | Approximation des collisions binaires, tungstène, défaut de Frenkel, cascade de déplacements ﺔ:ﺗﻘر/ب اﻟﺗﺻﺎدم اﻟﺛﻧﺎﺋﻲ،اﻟﺗﻧﻐﺳﺗن،ﻋﯾوباﻧ6ﻞﻓر،ﺷﻼﻻت ﻣناﻹﻧﺗﻘﺎﻻBinary collision approximation, tungsten, Frenkel defect, displacement cascadesت |
| Résumé : |
Nous avons simulé l’irradiation du tungstène en générant des cascades de
déplacements par le programme Marlowe qui est fondé sur l’approximation des collisions binaires. Les cascades, au nombre de 5000, sont initiées par des primaires de 20 keV lancés à partir d’un site du réseau. Les collisions nucléaires entre les atomes du tungstène sont gouvernées par le potentiel de Ziegler-Biersack-Littmark et l’approximation de Molière au potentiel de Thomas-Fermi. Les pertes d’énergies électroniques sont estimées par le modèle de Lindhard–Scharff–Schiott. Les déplacements thermiques des atomes du réseau autour de leurs positions d’équilibre sont décrits par le modèle de Debye. Les résultats des simulations indiquent qu’il y a une dépendance notable du nombre d’atomes déplacés, des séquences de remplacements et des volumes des cascades au potentiel interatomique. La fraction des atomes déplacés qui survivent à la recombinaison est très petite. Un modèle avec le potentiel de Molière favorise plus d’atomes déplacés, des séquences de remplacements plus longues et des cascades plus volumineuses Abstract We simulated irradiation of tungsten by generating displacement cascades by means of the Marlowe program, which is based on the approximation of binary collisions. Samples of 5000 cascades are initiated by 20 keV primaries launched from lattice sites. Nuclear collisions between tungsten atoms are governed by the Ziegler-Biersack-Littmark potential and the Molière approximation to the Thomas-Fermi's potential. Electronic energy losses are estimated by the Lindhard-Scharff-Schiott model. The thermal displacements of the lattice atoms around their equilibrium positions are described by the Debye model. Results of the simulations indicate that there is a significant dependence of the number of displaced atoms, replacement sequences and volumes of the cascades on the interatomic potential. Fraction of displaced atoms that survive recombination is very small. A model with Molière potential favors more displaced atoms, longer replacement sequences, and larger cascades. Keywords: Binary collision approximation ﻠﺨﺺ ﻟﻘد ﻗﻣﻧﺎ ?ﻣﺣﺎﻛﺎة إﺷﻌﺎع ﻣﻌدن اﻟﺗﻧﻐﺳﺗن ﺑﺗوﻟﯾد ﺷﻼﻻت ﻣناﻹﻧﺗﻘﺎﻻتﺑﺈﺳﺗﻌﻣﺎل اﻟﺑرﻧﺎﻣﺞ"ﻣﺎرﻟو"اﻟذ( 'ﻌﺗﻣد ﻋﻠﻰ ﻧﻣوذج ﺗﻘر/ب اﻟﺗﺻﺎدم اﻟﺛﻧﺎﺋﻲ.اﺳﺔ ﺷﻣﻠتاﻟدر5000ﺷﻼل 6ﻞ واﺣد ﻣﻧﻬﺎ ﯾﺗم ﺑدأﻫﺎ ﺑواﺳطﺔﻗذ'ﻔﺔ أوﻟ'ﺔ طﺎﻗﺗﻬﺎاﻟﺣر6'ﺔ206ﯾﻠو إﻟﻛﺗرون ﻓوﻟﯾﺗم إطﻼﻗﻬﺎ ﻣن ﻣوﻗﻊ ﻓﻲ اﻟﺷ?6ﺔ.ﯾﺤﻜﻢ اﻟﺘﺼﺎدﻣﺎت اﻟﻨﻮوﯾﺔ ﺑﯿﻦ ذرات اﻟﺘﻨﻐﺴﺘﻦ ﻛﻤﻮن"زﯾﻐﻠﺮ-ﺑﯿﺮﺳﻚ- ﻟﯿﺘﻤﺎرك"وﺗﻘﺮﯾﺐ ﻣﻮﻟﯿﯿﺮ ﻟﻜﻤﻮن"ﺗﻮﻣﺎس-ﻓﯿﺮﻣﻲ."ﯾﺘﻢ ﺗﻘﺪﯾﺮ ﺧﺴﺎﺋﺮ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻹﻟﻜﺘﺮوﻧﯿﺔ ﻣﻦ ﺧﻼل ﻧﻤﻮذج"ﻟﯾﻧﻬﺎرد-ﺷﺎرف- ﺷﯾوت."ﯾﺘﻢ وﺻﻒ اﻹزاﺣﺎت اﻟﺤﺮارﯾﺔ ﻟﺬرات اﻟﺸﺒﻜﺔ ﺣﻮل ﻣﻮازﻧﺎﺗﮭﺎ ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﻧﻤﻮذج"دﯾﺒﺎي."ﺗﺸﯿﺮ ﻧﺘﺎﺋﺞ اﻟﻤﺤﺎﻛﺎة إﻟﻰ أن ﻟﻠﻜﻤﻮن اﻟﺬري اﻟﻤﺴﺘﻌﻤﻞ ھﻨﺎك ﺗﺒﻌﯿﺔ ﺟﻠﯿﺔ ﻟﻌﺪد اﻟﺬرات اﻟﻤﺰاﺣﺔ وﺳﻼﺳﻞ اﻻﺳﺘﺒﺪال وأﺣﺠﺎم اﻟﺸﻼﻻت.ﻧﺴﺒﺔ اﻟﺬرات اﻟﻤﺰاﺣﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﺸﻜﻞ ﻋﯿﻮﺑﺎ داﺋﻤﺔ ﺻﻐﯿﺮةﺟﺪا.ﻣﻦ اﻟﺠﻠﻲ أن ﻧﻤﻮذج ﻣﺤﺎﻛﺎة ﯾﺘﻀﻤﻦ ﻛﻤﻮن"ﻣﻮﻟﯿﯿﺮ"ﯾﺆدي إﻟﻰ ﻋﺪد أﻛﺒﺮ ﻣﻦ اﻟﺬرات اﻟﻤﺰاﺣﺔ ، وﺳﻼﺳﻞ اﺳﺘﺒﺪاﻻت أطﻮل وﺷﻼﻻت ﺑﺤﺠﻮم ﻛﺒﯿﺮة. |
| Note de contenu : |
Tables des matières
Liste des figures………………………………………………………………………… vi Introduction générale…………………………………………………………………… 1 Chapitre1 - Défauts cristallins 1.1 Introduction……………………………………………………………………….. 7 1.2 Défauts ponctuels…………………………………………………………….…….. 7 1.2.1 Lacunes…………………………………………………………….………. 8 1.2.2 Auto-interstitiels…………………………………………………………… 9 1.2.3 Défauts de Schottky et de Frenkel ………………….……………………. 10 1.2.4 Défauts extrinsèques…………………………….………………………… 11 1.3 Dislocations………………………………………………………………………… 13 1.3.1 Dislocation coin……………………………………………………………. 13 1.3.2 Dislocation vis………………………………………………………….….. 14 1.4 Défauts surfaciques………………………………………………………………… 14 1.5 Défauts volumiques………………………………………………………………… 15 1.5.1 Pores………………………………………………………………………... 15 1.5.2 Inclusions……………………………………………………………...…… 15 1.5.3 Précipités…………………………………………………………………… 16 Chapitre 2 – Modèles de simulation 2.1 Introduction………………………………………………………………………… 18 2.2 Approximation des collisions binaires…………………………………………….. 19 2.2.1 Description de la cascade de déplacements………………………………. 19 2.2.2 Canalisation………………………………………………………………... 20 2.2.3 Focalisation………………………………………………………………… 21 2.2.4 Séquences de remplacements……………………………………………… 22 iv 2.2.5 Collisions élastiques……………………………………………………….. 22 2.2.5.1 Cinématique d’une collision binaire………...…………………... 22 2.2.5.2 Energie transférée………………………………………………. 27 2.2.5.3 Angle de diffusion………………………………………………. 28 2.2.6 Perte d’énergie…………………………………………………………….. 30 2.2.6.1 Perte d’énergie inélastique…………………………………….. 31 2.2.6.2 Perte d’énergie élastique………………………………………. 33 2.2.6.3 Perte d’énergie totale………………………………………….. 34 2.2.7 Energie seuil de déplacement……………………………………………… 35 2.2.8 Nombre de déplacements………………………………………………….. 35 2.2.8.1 Modèle de Kinchin-Pease……………………………………… 36 2.2.8.2 Modèle de Norgett-Robinson-Torrens………………………… 37 Chapitre 3 – Code Marlowe 3.1 Introduction………………………………………………………………………… 40 3.2 Structure du programme…………………………………………………………… 40 3.3 Description de la cible……………………………………………………………… 41 3.4 Conditions d’irradiation……………………………………………………………. 42 3.5 Sélection des atomes cibles………………………………………………………… 43 3.6 Potentiels interatomiques…………………………………………………………… 44 3.6.1 Potentiel de Molière……………………………………………………….. 45 3.6.2 Potentiel de Ziegler-Biersack-Littmark…………………………………… 45 3.6.3 Potentiel moyen modifié de Lenz-Jensen…………………………………. 46 3.6.4 Potentiel de Born-Mayer…………………………………………………… 47 3.6.5 Potentiel de Morse…………………………………………………………. 47 3.7 Energie inélastique perdue……………………………………………………….. 48 v 3.8 Vibrations thermiques……………………………………………………………. 49 3.9 Défauts ponctuels………………………………………………………………… 49 3.10 Volume de la cascade…………………………………………………………….. 50 Chapitre 4 – Résultats et discussion 4.1 Introduction………………………………………………………………………. 54 4.2 Paramètres de simulation…………………………………………………………. 55 4.3 Energie cinétique…………………………………………………………………. 56 4.4 Atomes en mouvement…………………………………………………………… 58 4.5 Atomes déplacés………………………………………………………………….. 59 4.6 Paires de Frenkel…………………………………………………………………. 61 4.7 Séquences de remplacements……………………………………………………... 64 4.8 Distribution spatiale des défauts………………………………………………….. 65 4.9 Volume de la cascade…………………………………………………………….. 66 Conclusion générale …………………………………………………………………… 68 Références……………………………………………………………………………… 71 Appendice………………………………………………………………………………. 76 |
Exemplaires
| Code-barres | Cote | Support | Localisation | Section | Disponibilité |
|---|---|---|---|---|---|
| aucun exemplaire |
Documents numériques (1)
BUC-M 008264 Adobe Acrobat PDF |
