Методика проведённых исследований

Одна часть исследований, описанных в этой главе, проведена на образцах ЩГК, использовавшихся в экспериментах, описанных в главе 3. Другая - на специально выращенных, или прошедших предварительную обработку, монокристаллах с заранее заданной структурой точечных дефектов.

При проведении эксперимента образцы располагались так, чтобы оптическая ось воздействующего луча совпадала с кристаллографическим направлением . Воздействие производилось на поверхность чистого скола кристаллографической плоскости {100}. Образцы выкалывались из монокристаллических блоков по плоскостям спайности непосредственно перед воздействием, то есть влияние атмосферной влаги [164,165] на результаты эксперимента было минимизировано. Эксперимент проводился таким образом, чтобы время между процессами выкалывания образцов и воздействия на него лазерным излучением составляло не более 1 минуты; размеры таких образцов обычно составляли ~ 25 ?25 ? 6 мм³.

Основная часть использовавшихся монокристаллов была изготовлена по стандартной промышленной технологии - выращена на воздухе по методу Киропулоса из сырья марки ОСЧ. Часть монокристаллов хлорида калия предварительно отжигалась в течение двух часов при температурах 400, 500, 600 и 7OO^oC, а группа монокристаллов хлорида натрия до воздействия лазерным излучением облучалась на линейных ускорителях электронов с энергией 3,5 и 7 МэВ, а затем отжигалась для варьирования структуры точечных дефектов монокристалла.

Кроме того, в работе использовались образцы монокристаллов KCl и NaCl, легированные свинцом (Pb), специально выращенные на кафедре кристаллофизики МИСиС [342] без применения специальных методов глубокой очистки сырья, а также монокристаллы KCl и NaCbPb, выращенные в вакууме из сырья, прошедшего

специальную очистку, и содержащие менее IO'⁶вес.

Таблица 5.1- Площадь поверхности образцов, в пределах которой после воздействия наблюдались объемные повреждения

Рисунок 5.1 Гистограммы распределения полостей в KCl по размерам:

а) при наличии плазменного образования перед входной гранью;

б) в отсутствие плазменного образования перед входной гранью

До воздействия излучения тестовые образцы ЩГК исследовались с применением микроскопа МИК-4: в проходящем (при скрещенных и параллельных поляризаторах), отражённом (косом и прямом) и рассеянном свете. В исходных образцах дефекты, сходные по форме и размерам с повреждениями, возникавшими в результате воздействия, не наблюдались.

После воздействия лазерного излучения все образцы ЩГК также исследовались с применением микроскопа МИК-4. C помощью световой микроскопии определялись размеры зоны, в которой после воздействия образовывались объёмные повреждения, определялись их размеры и концентрация. Влияние особенностей распределения

лазерного излучения на поверхности образца сводилось к минимуму, так как измерения размеров «лазерных» дефектов и их концентрации производились в центральной части повреждённой зоны, то есть в области максимальной концентрации повреждений.

Дополнительно производилось исследование распределения количества возникших «лазерных» дефектов по толщине кристалла вдоль оси воздействующего луча. Для этого образцы раскалывались по плоскости спайности так, чтобы она проходила через центр повреждённой зоны параллельно оптической оси, вдоль которой исследуемый монокристалл условно делился на несколько (обычно 6÷7) одинаковых участков. В этих зонах измерялось количество дефектов, после чего строились гистограммы их распределения в образце вдоль оси воздействующего лазерного луча. Статистическая обработка результатов эксперимента проводилась по общепринятым методикам, изложенных в монографиях [325, 326]. Расхождения в значениях средних размеров дефектов не являются случайными с надёжностью вывода 0,98.

5.2