Modelling of X-Ray Diffraction by Carbon Nanostructures and Determination of Their Possible Topological Contents in the Deposited Films From Tokamak Т-10

Neverov, V.S.; Kukushkin, A. B.; Marusov, N.L.; Semenov, I.; Voloshinov, Vladimir V.; Afanasiev, Alexander; Tarasov, A.S.; Велигжанин, А. А.; Zubavichus, Ya. V.; Svechnikov, N. Yu.; Stankevich, V. G.

doi:10.21517/0202-3822-2010-33-1-7-22

Cited by 3 publications

(9 citation statements)

References 14 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…В настоящей работе сформулированная в [3] оптимизационная задача идентификации вероятностей принадлежности элементарного рассеивателя (атома углерода) к наноструктуре определённой топологии и размера развита по трём направлениям:…”

unclassified

“…-экспериментальная кривая малоуглового рассеяния в области 0,4 < q < 3 нм -1 имеет узкий центральный пик [15], а расчётный модельный (по схеме [3]) -слишком широкий (0 < q < 5 нм -1 , рис. 1, 2 в [3]). Нужно понять, каким образом можно использовать моделирование для описания экспериментальной кривой малоуглового рассеяния в области q < 5 нм -1 .…”

unclassified

“…Вклады от рассеяния на отдельных наноструктурах, возможно, составляющих образец, могут интерферировать между собой в измеряемой кривой для интенсивности рассеянного излучения. Ранее предложенный нами метод интерпретации кривых рассеяния не учитывал этих эффектов -только интерференция рассеяния отдельными атомами внутри каждой наноструктуры была учтена в [3]. Для анализа указанного эффекта и других ранее не учтённых каналов в рассеянии численный код [3], моделирующий рентгеновскую дифракцию на наноструктурах, был существенно доработан [16].…”

unclassified

“…Ранее предложенный нами метод интерпретации кривых рассеяния не учитывал этих эффектов -только интерференция рассеяния отдельными атомами внутри каждой наноструктуры была учтена в [3]. Для анализа указанного эффекта и других ранее не учтённых каналов в рассеянии численный код [3], моделирующий рентгеновскую дифракцию на наноструктурах, был существенно доработан [16]. В новой версии код (среди прочего) позволяет рассчитывать рентгеновскую дифракцию на произвольном ансамбле как упорядоченных (кристаллы), так и разупорядоченных структур.…”

unclassified

“…На рис. 4 приведены модельные дифракционные профили от рассеяния на случайных ансамблях фуллеренов и тороидов (именно тех тороидов, рассеяние на которых имеет наибольший парциальный вклад в кривую интенсивности по результатам оптимизации [3]) в аморфной среде, а также относительные ошибки от отбрасывания эффектов интерференции рассеяния атомами среды и атомами разных структур из ансамбля. На рисунке видно, что для структур, имеющих пики при значениях 5 < q < 15 нм -1 , а именно тороидов, относительные ошибки стали меньше и для плотности углеродной среды 1,4 г/см 3 не превышают 25%.…”

unclassified

See 4 more Smart Citations

Numerical Modeling of Interference Effects of X-Ray Scattering by Carbon Nanostructures in the Deposited Films From Tokamak T-10

Neverov¹,

Kukushkin²,

Marusov³

et al. 2011

PAST-TF

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Проведён численный анализ вкладов в кривые рентгеновского рассеяния от различных каналов интерференции (между отдельными углеродными наноструктурами в аморфной среде и других каналов) для интерпретации дифрактометрии плёнок, образованных внутри вакуумной камеры токамака Т-10. Показана применимость ранее сформулированного метода оптимизационной идентификации топологического состава углеродных наноструктур размером от ~1 до ~10 нм по кривым рассеяния в диапазоне значений модуля вектора рассеяния 5 нм -1 < q < 70 нм -1 для плотностей образца до 1,8 г/см 3 при условии, что в оптимизации дополнительно учтены нелинейные эффекты интерференции рассеяния на аморфном компоненте, а наноструктурный компонент преобладает над аморфным углеводородным. Во-первых, показано, что учёт возможной кластеризации наноструктур может улучшить совпадение с экспериментом в области меньших значений q, пока не включённых в интерпретируемый диапазон. Во-вторых, сформулирована и на расширенном классе наноструктур выполнена оптимизация по модифицированной процедуре, учитывающей вклад примесей и нелинейные эффекты вследствие конечной плотности частиц в образце. В-третьих, прямое моделирование рентгеновского рассеяния на оптимальном ансамбле углеродных наноструктур в аморфной среде (углеводороды с примесью тяжёлых атомов) с учётом всех каналов интерференции показало малые отличия от кривой, полученной путём модифицированной оптимизации без учёта рассмотренных эффектов интерференции. Ключевые слова: численное моделирование, оптимизационные методы, углеродные наноструктуры, рентгеновская дифракция, пылевые осадки, токамак. NUMERICAL MODELING OF INTERFERENCE EFFECTS OF X-RAY SCATTERING BY CARBON NANOSTRUCTURES IN THE DEPOSITED FILMS FROM TOKAMAK T-10. V.S. NEVEROV, A.B. KUKUSHKIN, N.L. MARUSOV, I.B. SEMENOV, V.V. VOLOSHINOV, A.P. AFANASIEV, A.S. TARASOV, А.А. VELIGZHANIN, Ya.V. ZUBAVICHUS, N.Yu. SVECHNIKOV, V.G. STANKEVICH.A numerical study of the contribution to the x-ray scattering curves from the various interference channels (between single carbon nanostructures in amorphous medium and other channels) to interpret the results of the x-ray diffractometry of the films, deposited in the vacuum vessel of tokamak Т-10, is carried out. The applicability of the formerly suggested method of optimization identification of the topological contents of carbon nanostructures with dimensions from 1 nm to 10 nm from the scattering curves in the range of scattering vector magnitude q from 5 nm -1 to 70 nm -1 , for the sample densities up to 1.8 g/cm 3 , is shown provided the optimization procedure additionally takes into account the nonlinear interference effects of scattering by the amorphous component, and the nanostructured component dominates over the amorphous hydrocarbon. First, it is shown that the allowance for possible clustering of nanostructures can improve the agreement with the experiment at lower values of q, now not included yet to the interpreted range of q. Second, optimization problem with a modified procedure that takes into account the contri...

show abstract

unclassified