在材料辐照中,原子因入射粒子的碰撞而获得大于Ed(位移阈能)的能量,从而产生离位现象的原子称为初级撞出原子PKA( Primary Knock-on Atom)

撞击模型

如果,在轰击时,他们获得的能量超过阈值的能量埃德原子只能流离失所。同样地,当一个移动原子与静止原子碰撞时,两者的原子将具有比埃德能量更大碰撞后仅当原始运动原子有一个能量超过2ED。因此,只播放与能量大于2ED可以继续置换多个原子和增加位移原子的总数量。情况下的初级撞出原子确实具有足够的能量以置换进一步原子,同样道理保持为任何随后移位原子。

在任何情况下,大多数移位原子离开晶格位置具有能量不超过两次或三次埃德更多。这样的原子会碰撞另一原子,大约每意味着原子间距离行驶,平均碰撞过程中丢失一半的能量。假设已放缓至1 EV为动能的原子成为被困在间隙位置,取代原子通常会被困住不超过几个原子间距离他们留下的空缺。

有用于初级撞出原子的能量几种可能,并且这些导致不同形式的损害。在电子或伽玛射线轰击的情况下,初级撞出原子通常不具有足够的能量以置换出更多的原子。所造成的损害是由随机分布的Frenkel缺陷的,通常是用一个距离不大于所述间隙和空位之间四个或五个原子间距离以上。当初级撞出原子从轰击的电子接收能量大于版,它们能够置换原子的位置,以及一些弗伦凯尔缺陷成为间隙原子的基团与相应的空位,在彼此的少数原子间距离。在轰炸中被快速移动的原子或离子的情况下,空位和间隙原子团广沿线产生的原子或离子的轨道隔开。作为原子减慢,断面制造的初级撞出原子增大,导致空位和间隙的组集中在轨道的末端

损伤模型

甲热峰是在其中一个运动粒子加热通过固体围绕其轨道为10-12 s量级的时间的材料的区域。在其路径中,初级撞出原子可以产生类似的加热和急冷的金属,导致弗伦凯尔缺陷的效果。一种热尖峰不会持续足够长的时间,以允许所述的Frenkel缺陷退火。

提出了重元素的快速中子轰击一个不同的模式称为置换秒杀。具有高能量的初级撞出原子,受影响的区域被加热到的温度高于材料的熔点,而不是考虑个别碰撞,影响了整个体积可以被认为“融化”的时间很短。 “融化”和“液体”的字用于这里比较勉强,因为它是不明确的,在如此高的温度和压力的材料是否将是液体或稠密气体。一旦融化,前间隙和空位成为“密度波动,”因为周围的格点不再存在于液体。在热峰的情况下,温度不高到足以保持液体状态足够长的密度波动放松和原子间的交流发生。一种快速“淬火”效应导致空位 - 间隙对,坚持整个融化和再固化。朝向初级撞出原子的路径的终点,能量损失的速率变得足够高以升温材料以及其熔点以上。而材料被熔化,原子交换发生如由从密度波动局部应变的松弛发起的原子的随机运动的结果。此释放储存的能量转移到这些菌株中,即使高引发温度,保持液体状态之后短暂最波动消失的密度。在此期间,湍流运动继续,使得在再凝固,大部分的原子将占据新晶格点。这些区域被称为位移尖峰,它不同于热峰值,不保留Frenkel缺陷。

根据这些理论,应该有两个不同的区域,每个保持一个不同形式的损坏,沿初级撞出原子的路径。甲热峰应发生在路径的较早部分,而这种高能量的区域保留空位间质性对。应该有朝向路径,低能量区域的端部,其中原子已经被移动到新的晶格位置,但没有空位 - 间隙对保留的位移尖峰。