Interakce nabitých částic s pevnou látkou je již mnoho dekád zdrojem fundamentálních poznatků o procesech probíhajících v krystalech, amorfních nebo polykrystalických látkách při průchodu energetického svazku nabitých částic [1]. Současně dochází k modifikaci a degradaci materiálu, což může být využito pro zlepšení jeho mechanických, elektrických vlastností popř. biokompatibility. Nastavením parametrů dopadajících iontů (energie, proud, typ iontu) lze docílit žádoucích vlastností [2]. V laboratoři jaderných analytických metod ÚJF AV ČR byl vyvinut a instalován spektrometr Time of Flight (TOF) pro měření energie a doby letu částic, které jsou v šikmé geometrii vyráženy energetickými těžkými ionty ze zkoumaného vzorku. Na základě tohoto měření lze studovat hloubkové profily prvků v různých materiálech [1,3]. Toto zařízení bude v rámci diplomové práce použito pro měření brzdných ztrát v různých typech materiálů (kovy, polymery, uhlík), které budou umísťovány ve spektrometru, a budou měřeny energie a doby letu částic v transmisním módu. Na základě srovnání spekter měřených po průchodu zkoumaným materiálem a bez něj lze vypočítat brzdné ztráty iontů ve zkoumaném vzorku [4-5]. Vzorky různých materiálů budou měřeny také s pomocí metody Rutherdovského zpětného rozptylu (RBS). Budou studovány brzdné ztráty iontů různých hmotností (H⁺, Heⁿ⁺, C ⁿ⁺, O ⁿ⁺, Cl ⁿ⁺, Cu ⁿ⁺, Si ⁿ⁺, Au ⁿ⁺) s energiemi (5-20 MeV) v tenkých kovových fóliích, uhlíkových fóliích s různou strukturou (amorfní, polykrystalický, DLC) a polymerních fóliích a dále v multi-vrstevnatých strukturách připravených magnetronovým naprašováním. Pro vyhodnocování spekter a zpracování dat bude použit software SIMNRA a SRIM [6, 7].   Součástí diplomové práce bude návrh parametrů experimentu, provedení experimentu v laboratoři jaderných analytických metod ÚJF, dále vyhodnocení a zpracování naměřených spekter.

Literatura:

1. J.R. Tesmer et al., Handbook of modern ion beam materials analysis, Material Research Society, Pittsburg, Pennsylvania, 1995.
2. C. Okay, B. Z. Rameev, R. I. Khaibullin, M. Okutan, F. Yildiz, V. N. Popok and B. Aktasďż˝, Phys. Stat. Sol. (a) 203 (2006) 1525-1532.
3. W. Bohne et al., Nucl. Instr. and Meth. B 136-138 (1998) 633-637.
4. Katsumi Takahiro, Kiyoshi Kawatsura, Bun Tsuchiya, Shinji Nagata, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 249 (2006) 43-46
5. Helmut Paul, Andreas Schinner, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 249 (2006) 1-5
6. M. Mayer, SIMNRA version 6.03, Max-Planck-Institut f�r Plasmaphysik, Garching, Germany, 2006. Available at: http://www.rzg.mpg.de/~mam/.
7. J.F. Ziegler et al., SRIM: The stopping and range of ions in matter, Version SRIM-2003.26. Available at: http://www.srim.org/.