Prejsť na obsah
Výskum

Laboratórium pozitrónovej anihilačnej spektroskopie (PAS)
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky STU

Katedra/ústav:     Ústav jadrového a fyzikálneho inžinierstva
Kontaktná osoba: Ing. Stanislav Sojak, PhD.
Kontakt:              02-6029 1229           
e-mail:                 stanislav.sojak@stuba.sk
web stránka:        http://www.ujfi.fei.stuba.sk/

Charakteristika:

PAS je nedeštruktívna metóda na testovanie materiálov, založená na implantovaní pozitrónov z rádioaktívneho zdroja do vzorky a merania anihilačných charakteristík. Tieto charakteristiky sú silne ovplyvňované záchytom pozitrónov na vakanciách a sub-nanometrických poruchách a robia z PAS špecifický nástroj na detekciu defektov (dislokácie, dislokačné slučky, vakancie, zhluky vakancií a klastre) v mriežke materiálu. Metódu pozitrónovej anihilačnej spektroskopie je možné využiť pri sledovaní technológie prípravy rôznych materiálov, ďalej pomocou tejto metódy možno sledovať vplyv technologického pôsobenia na materiály ako sú únava, teplotné a radiačné namáhanie a pod. Na našom ústave využívame dve metódy PAS:

1. Meranie doby života pozitrónov (PALS): Táto metóda meria dobu života pozitrónu od momentu jeho emisie z rádioaktívneho zdroja až po jeho zánik v skúmanom materiáli. Doba života pozitrónu narastá z dôvodu nižšej hustoty elektrónov spôsobenou prítomnosťou defektu vakančného typu. Pomocou tohto javu je možné charakterizovať veľkosť a intenzitu defektov.

2. Metóda dopplerovského rozšírenia spektra (CDBS): Táto metóda poskytuje unikátne informácie o hybnosti elektrón-pozitrónového páru po procese ich anihilácie. Na základe vybraných parametrov W a S z nameraných spektier je možné stanoviť podiel anihilácií na voľných i viazaných elektrónoch, čím sa dajú získať informácie o koncentráciách defektov vakančného typu a chemickom prostredí sledovaných materiáloch.


Publikácie:

Slugeň, Vladimír - Hein, H. - Sojak, Stanislav - Veterníková, Jana - Petriska, Martin - Sabelová, Veronika - Pavúk, Milan - Hinca, Róbert - Stacho, Matúš: Evaluattion of the Reactor Pressure Vessel Steels by Positron Annihilation. In: Journal of Nuclear Materials. - ISSN 0022-3115. - Vol. 442 (2013), s. 490-506.

Sojak, Stanislav - Slugeň, Vladimír - Egger, Werner - Ravelli, Luca - Petriska, Martin - Stanček, Stanislav - Sahul, Martin - Skarba, Michal - Priputen, Pavol - Stacho, Matúš - Veterníková, Jana - Hinca, Róbert - Sabelová, Veronika: PLEPS Study of Ion Implanted and Annealed Fe-11.62% Cr Alloys. In: Journal of Physics: Conference Series  - Vol. 443 (2013).

Petriska, Martin - Slugeň, Vladimír - Sabelová, Veronika - Sojak, Stanislav - Veterníková, Jana: QtCDB2 Software for Coincidence Doppler Broadening Measurement System.
In: Journal of Physics: Conference Series. - Vol. 443 (2013).

Sabelová, Veronika - Petriska, Martin - Veterníková, Jana - Slugeň, Vladimír - Degmová, Jarmila - Kilpeläinen, Simo: Defect Detection in Fe-Cr Alloys with Positron Annihilation Doppler Groadening Spectroscoopy. In: Materials Science Forum. Vol. (2013) s. 270-273.

Veterníková, Jana - Degmová, Jarmila - Kilpeläinen, Simo - Slugeň, Vladimír - Tuomisto, Filip - Räisänen, Jyrki - Kršjak, Vladimír - Petriska, Martin - Sojak, Stanislav - Hinca, Róbert - Stacho, Matúš: Non-Destructive Examination of Helium Implanted HTRs Construction Materials.
In: Nuclear Engineering and Design. - ISSN 0029-5493. - Vol. 251 (2012), s. 354-359


Spolupráca:

-          INRNE Sofia, Bulgaria

-          University of Bundeswehr, Neubiberg, Germany,

-           TU Munich, Germany,

-           Helsinki University of Technology, Finland,

-           EC-JRC Petten, the Netherlands

-           PSI Villingen, Swizerland

-           Charles University Prague, Czech Republic

 

Fotografie:


Obr. 1: Zapojenie PALS aparatúry v klimatizovanej skrini.


Obr. 2: Scintilačné detektory PALS aparatúry s meranou vzorkou.


Obr. 3: Pohľad na HPGe detektory a meranú vzorku aparatúry CDBS