Color center formation in silica glass induced by high energy Fe and Xe ions

Estudios atomísticos de la respuesta a la irradiación de materiales ópticos con aplicación en plantas de fusión nuclear

“…Los símbolos sólidos corresponden a la serie de xii experimentos de la irradiación con iones de Br y el caso de la irradiación con iones de Fe a 1157 MeV, extraídos de la Literatura. 28 Los símbolos abiertos corresponde a las simulaciones de MD con un cilindro caliente de 3.0 y 4.5 nm para simular los iones de Br y Fe, respectivamente. .......... 72 Figura 5.4: Sección eficaz de la traza como función del poder de frenado electrónico para los resultados experimentales (símbolos sólidos) de la irradiación con Br y F obtenidos con técnicas ópticas de reflexión in situ 129 y RBS-c, además de otras publicadas en Literatura y obtenidas con RBS-c 68,102 y SAXS.…”

“…En primer lugar, encontramos que los resultados experimentales publicados en la literatura [25][26][27][28][29][30] no han sido muy sistemáticos para el caso de los materiales amorfos, debido a la dificultad adicional para caracterizar trazas de dimensiones nanométricas en estos materiales. Así, técnicas comunes en el estudio de cristales, como la retro-dispersión de Rutherford en configuración canalizada (RBS-c) o la microscopía de transmisión de electrones (TEM) no son adecuadas para estudiar las trazas en sílice.…”

“…Así, técnicas comunes en el estudio de cristales, como la retro-dispersión de Rutherford en configuración canalizada (RBS-c) o la microscopía de transmisión de electrones (TEM) no son adecuadas para estudiar las trazas en sílice. Alternativamente, se han empleado otras técnicas, como la espectroscopía infrarroja mediante la transformada de Fourier (FTIR), 26 para estudiar el tamaño de la traza, la dispersión de rayos X en ángulo pequeño (SAXS), 25 para estudiar la estructura de la traza, y las medidas de absorción óptica, 28 para determinar la producción de defectos. En nuestro caso, hemos analizado de forma sistemática muestras de sílice irradiadas con iones de Br y F (< 0.1-0.5 MeV/u).…”

“…Estos experimentos constituyen una gran contribución al conjunto de datos existentes en la literatura. En particular, la formación de centros de color bajo irradiaciones con diferentes energías del ion siguiendo un proceso sistemático de estudio es poco frecuente con la excepción del trabajo de Ma et al 28 El análisis de los efectos producidos bajo una misma condición se convierte en una herramienta muy poderosa para comprender el mecanismo físico responsable de las modificaciones permanentes en sílice, como observaremos en este capítulo.…”

“…Las trazas han sido estudiadas mediante numerosas técnicas experimentales y son más fáciles de observar en materiales cristalinos que en materiales amorfos. [25][26][27][28][29][30] Aun así, en el caso de la sílice se ha estudiado mediante medidas ópticas y de transmisión y reflexión, respectivamente, la formación de centros de color o defectos que aumentan la opacidad de la lente en determinadas longitudes de onda, 28,31 y los cambios en la constante dieléctrica atribuibles a cambios de densidad del material. 32 Las observaciones experimentales se han analizado mediante modelos fenomenológicos, [33][34][35][36][37][38][39][40] especialmente mediante modelos térmicos 35,41 que predicen las variaciones de temperatura debidas a la irradiación para inferir efectos en el material.…”