In-Situ TEM Studies of Ion-Irradiated Materials

离子辐照材料的原位 TEM 研究

基本信息

  • 批准号:
    EP/E017266/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 81.9万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2007 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

There are a number of vital areas of technology where the understanding of processes that occur when solids are irradiated with energetic particles is of great importance. In particular, components of both nuclear fission and fusion nuclear reactors may suffer numerous undesirable phenomena such as creep, embrittlement, swelling and blistering as a result of the injection of gas (from direct implantation or transmutation reactions) and high levels of radiation damage. Another example is the fabrication of microelectronic devices, where ions of dopant elements are intentionally introduced into semiconductors but where unwanted radiation damage is also inevitably introduced. Much processing must subsequently be carried out to remove this damage which generally has detrimental effects on electronic parameters. Although this field of study is a mature one with a large scientific literature, there are nonetheless areas that are distinctly lacking in the fundamental understanding that is needed underpin the important technological issues. In-situ TEM studies of ion-irradiated materials can give remarkable insights into fundamental aspects of radiation damage, in that dynamic processes are observed and recorded as they occur. The in-situ facility also offers the possibility of real-time observations of processes occurring during ion-irradiation at temperatures from cryogenic up to approximately 1000 degrees Celsius. Such studies are of particular importance in providing experimental data to inform modelling studies (such as molecular dynamics and kinetic Monte-Carlo simulations) and thus enable a detailed atomistic understanding of the radiation damage processes. This project is concerned with the building of a low-cost facility that will allow the study, in-situ in a transmission electron microscope (TEM), of processes occurring in materials under ion-irradiation and where ion irradiation can be used as a (much speeded up) simulation of processes occurring under neutron irradiation. It is anticipated that a total of eighteen months of the three-year project will be concerned with building the facility. Its capability will then be demonstrated by carrying out investigations in the following areas: the effects of helium incorporation and displacement damage in steels in connection with helium embrittlement in nuclear reactor materials; the effects of helium incorporation and displacement damage on tungsten in connection with helium embrittlement in potential fusion reactor materials; and ion-implantation-induced effects in elemental semiconductors (Si and Ge).
在许多重要的技术领域中,对高能粒子辐照固体时发生的过程的理解是非常重要的。特别地,核裂变和聚变核反应堆的部件可能遭受许多不期望的现象,例如由于气体注入(来自直接注入或嬗变反应)和高水平的辐射损伤而导致的蠕变、脆化、膨胀和起泡。另一个例子是微电子器件的制造,其中掺杂剂元素的离子被有意地引入到半导体中,但是其中也不可避免地引入了不希望的辐射损伤。随后必须进行许多处理以去除这种通常对电子参数具有有害影响的损坏。虽然这一研究领域是一个成熟的领域,拥有大量的科学文献,但仍有一些领域明显缺乏支撑重要技术问题所需的基本理解。离子辐照材料的原位TEM研究可以对辐射损伤的基本方面提供显着的见解,因为动态过程在发生时被观察和记录。现场设施还提供了实时观察离子辐照过程中发生的过程的可能性,温度从低温到大约1000摄氏度。这类研究在提供实验数据以指导建模研究(如分子动力学和动力学蒙特-卡罗模拟)方面特别重要,从而能够从原子角度详细了解辐射损伤过程。该项目涉及建造一个低成本的设施,该设施将允许在透射电子显微镜(TEM)中原位研究在离子辐照下材料中发生的过程,并且离子辐照可用作(大大加快)模拟中子辐照下发生的过程。预计在三年期项目中,总共有18个月的时间将用于建设该设施。它的能力,然后将证明进行调查在以下领域:氦掺入和位移损伤的影响与核反应堆材料中的氦脆连接钢;的影响,氦掺入和位移损伤钨与潜在的聚变反应堆材料中的氦脆连接;和离子注入引起的影响元素半导体(硅和锗)。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A cross-sectional transmission electron microscopy study of iron recovered from a laser-heated diamond anvil cell
  • DOI:
    10.1088/1742-6596/126/1/012047
  • 发表时间:
    2008-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    G. Greaves;A. Jephcoat;M. Bouhifd;S. Donnelly
  • 通讯作者:
    G. Greaves;A. Jephcoat;M. Bouhifd;S. Donnelly
A study of defect evolution in multi-energy helium implanted monocrystalline and polycrystalline silicon
多能氦注入单晶和多晶硅缺陷演化研究
  • DOI:
    10.1002/pssc.200881452
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Abrams K
  • 通讯作者:
    Abrams K
A General Mechanism for Gel Layer Formation on Borosilicate Glass under Aqueous Corrosion
水腐蚀下硼硅酸盐玻璃凝胶层形成的一般机制
Effects of temperature on the ion-induced bending of germanium and silicon nanowires
  • DOI:
    10.1088/2053-1591/aa7e05
  • 发表时间:
    2017-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    Osmane Camara;I. Hanif;M. Tunes;R. Harrison;G. Greaves;S. Donnelly;J. Hinks
  • 通讯作者:
    Osmane Camara;I. Hanif;M. Tunes;R. Harrison;G. Greaves;S. Donnelly;J. Hinks
Grain size threshold for enhanced irradiation resistance in nanocrystalline and ultrafine tungsten
  • DOI:
    10.1080/21663831.2017.1292326
  • 发表时间:
    2017-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    8.3
  • 作者:
    El-Atwani, O.;Hinks, J. A.;Maloy, S. A.
  • 通讯作者:
    Maloy, S. A.
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Stephen Eastwood Donnelly其他文献

Stephen Eastwood Donnelly的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Stephen Eastwood Donnelly', 18)}}的其他基金

A Study of the Combined Effects of Displacement Damage and Helium Accumulation in Model Nuclear Materials
模型核材料中位移损伤与氦积累的综合影响研究
  • 批准号:
    EP/M011135/1
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 81.9万
  • 项目类别:
    Research Grant
Atomistic Scale Study of Radiation Effects in ABO3 Perovskites
ABO3 钙钛矿辐射效应的原子尺度研究
  • 批准号:
    EP/K03684X/1
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 81.9万
  • 项目类别:
    Research Grant
Worldwide network of in-situ TEM/ion accelerator facilities
全球原位 TEM/离子加速器设施网络
  • 批准号:
    EP/F012853/1
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 81.9万
  • 项目类别:
    Research Grant

相似国自然基金

原位 TEM 视角揭示锂电池固态电解质与锂金 属界面反应机制
  • 批准号:
    Q24B030042
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
TEM7 诱导内皮间质转化参与糖尿病视网膜病变的作用及机制研究
  • 批准号:
    24ZR1458600
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
自噬异常导致CD8+Tem细胞亚群失衡在SLE发病中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82373474
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
毫米波TEM模周期漏波高增益端射阵列技术研究
  • 批准号:
    62301357
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于TEM的木质素衍生二维异质结的原子级调控与催化机制研究
  • 批准号:
    12304025
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
促血管形成的TEM8+乳腺肿瘤干细胞通过重塑免疫微环境促进三阴性乳腺癌进展及干预策略研究
  • 批准号:
    82303543
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
HLA-DR+CD38+CD4+ TEM细胞介导炎症性肠病的机制研究及诊断价值评价
  • 批准号:
    82302608
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
针对新型癌症靶点TEM8的共价PROTACs分子设计,合成以及生物效用验证
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
热障涂层铁弹增韧微观力学机制的原位TEM表征
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于棉花TEM2_A03转录因子靶向结合位点海陆种间变异的纤维发育调控机理研究
  • 批准号:
    32201886
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

In Situ TEM and Ex Situ Studies of Two-Dimensional Nanostructured Devices
二维纳米结构器件的原位 TEM 和异位研究
  • 批准号:
    1905045
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 81.9万
  • 项目类别:
    Standard Grant
In-situ environmental TEM studies of electro- and photo-electrochemical systems for water splitting
用于水分解的电化学和光电化学系统的原位环境 TEM 研究
  • 批准号:
    279184850
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 81.9万
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Nanoscale Pt Alloy electrocatalysts with well-defined shapes: Synthesis, Electrochemical Analysis, and ex-situ/in-situ TEM Studies
具有明确形状的纳米级 Pt 合金电催化剂:合成、电化学分析和异位/原位 TEM 研究
  • 批准号:
    257727131
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 81.9万
  • 项目类别:
    Research Grants
Collaborative Research: Transmission Electron Microscope (TEM) Studies of Soot, Organic Matter, and Associated Aerosol Particles During CalNex
合作研究:CalNex 期间烟灰、有机物和相关气溶胶颗粒的透射电子显微镜 (TEM) 研究
  • 批准号:
    1032165
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 81.9万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Transmission Electron Microscope (TEM) Studies of Soot, Organic Matter, and Associated Aerosol Particles During CalNex
合作研究:CalNex 期间烟灰、有机物和相关气溶胶颗粒的透射电子显微镜 (TEM) 研究
  • 批准号:
    1032312
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 81.9万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Studies on molecular mechanisms of thalidomide-induced teratogenesis using human mesenchymal tem cells
人间充质干细胞沙利度胺致畸的分子机制研究
  • 批准号:
    19510076
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 81.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
UHV in-situ and Cs-corrected HR(S)TEM Studies of structures and growth process of Ge nanodots formed on faintly oxidized Si surfaces
微氧化硅表面Ge纳米点的结构和生长过程的特高压原位和Cs校正HR(S)TEM研究
  • 批准号:
    19560023
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 81.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
In-Situ TEM and SEM Studies of Fundamental Deformation and Failure Processes of Nano-Grained FCC Metals Using MEMS Stages
使用 MEMS 平台对纳米晶粒 FCC 金属的基本变形和失效过程进行原位 TEM 和 SEM 研究
  • 批准号:
    0237400
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 81.9万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Spectroscopic and TEM studies of phyllosilicates in carbonaceous chondrite
碳质球粒陨石中页硅酸盐的光谱和 TEM 研究
  • 批准号:
    08640600
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 81.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
In-situ TEM Heating Studies of Nanoscale and Submicron Sized Ceramic Oxide Powders (Engineering)
纳米级和亚微米级陶瓷氧化物粉末的原位 TEM 加热研究(工程)
  • 批准号:
    9350108
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 81.9万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了