Журнал наноматериалов и молекулярных нанотехнологий

Некоторые геометро-оптические свойства микро- и нанопор, полученные путем компьютерного анализа микрофотографий пластиковых детекторов CR-39, протравленных после облучения пучком ускоренных ионов 12C

В.А. Дитлов и А.И. Алиханов

Работа выполнена на основе метода распознавания протравленных пор, опубликованного в нашей работе. Восемь пластиковых пластин CR-39 были закреплены на различных расстояниях от окна ввода ионного пучка в биокамеру, заполненную водой. Затем они были протравлены, высушены и просканированы системой компьютер-микроскоп MPE-1 со встроенной видеокамерой. С каждой стороны пластин было сделано около пятидесяти микрофотографий, записанных в img-файлы. Введен модифицированный код вписанных эллипсов в контуры изображения найденных пор и рассчитаны размеры их большой и малой осей. Введено определение приведенного радиуса пор и получена формула для его расчета. Зная r , объемную скорость травления материала и время травления пластика, можно найти глубины L микро- и нанопор. Таким образом, были найдены распределение пор по приведенным радиусам r и глубинам L , их усредненные по каждой поверхности пластин значения в зависимости от их расстояний S от окна входа ионов в камеру. Затем были выведены формулы для макроденситометрии, микроденситометрии и наноденситометрии. Рассчитаны зависимости распределений и средних оптических плотностей от расстояния S в водяной камере. Проведены попарные подгонки линейными функциями взаимных зависимостей усредненных значений и от (dE/dS). Наиболее точная подгонка достигнута для зависимости усредненной оптической плотности < D(S) > от средней глубины пор < L(S) >. Наихудшей подгонкой является аппроксимация найденных средних значений линейной зависимостью от удельных потерь энергии. Это подтверждает тот факт, что вероятность появления отклика детекторов с высокой чувствительностью является нелинейной функцией удельных потерь энергии. Известно, что пластик CR-39 относится именно к таким детекторам и для расчета его локального отклика необходимо использовать модель множественных попаданий.