ساخت هدف تیتانیومی بر زیرلایه مسی به منظورتولید نوترون در شتابگرالکتروستاتیک es-150

در مقاله حاضر، به ساخت و مشخصه‏یابی هدف تیتانیومی بر زیرلایه مس به‎منظور تولید ذرات نوترون در شتابگرالکتروستاتیک es-150 پرداخته شده است. مس، به‏دلیل رسانایی حرارتی بالا و تیتانیوم به‎دلیل ضریب جذب بالای هیدروژن به‎ترتیب به‏عنوان زیرلایه و ماده هدف انتخاب شدند. به این منظور لایه‎‎نازکی از فلز تیتانیوم با روش کندوپاش پرتو یونی بر زیرلایه مسی انباشت شد. ساختار بلوری تشکیل‎شده در نمونه‌ها به‎ کمک طیف‌سنجی پراش پرتو ایکس(xrd) ، ریخت‎شناسی سطح به‎ کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem)  و توزیع‌وترکیب عناصر موجود در نمونه‎ها نیز با استفاده از طیف‎سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (edx) بررسی شده‌ است. طیف‌سنجی xrd قلّه‌های مختلف تیتانیوم با جهت‎گیری غالب ti(002) را در زاویه o38.42 برای لایه رسوب‌شده نشان می‌دهد. تصاویر sem، لایه‎ای با ساختار یکنواخت با توزیع منظم دانه‎ها و بدون نقص را نشان می‌دهد و نتیجه بررسی edx نیز شامل عناصر تیتانیوم و مس می‎باشد. مشخصه‏یابی عنصری با روش‌های مبتنی بر آنالیز با باریکه یونی نشان می‌دهد که نمونه دارای یک زیرلایه مسی ضخیم و لایه تیتانیوم با ضخامت µm 0.19 ± 1.90 است. میزان شار نوترونی مربوط به اهداف ساخته‌شده در شتابگر الکتروستاتیک  kev150، مطالعه و بهره نوترونی در راستای محور باریکه اندازه‎گیری‎ شد. بیشینه بهره نوترونی از مرتبه n/s 107 بدست آمد.

fabrication of titanium target on copper substrate for neutron production in es-150 electrostatic accelerator

this article presents the fabrication and characterization of a titanium target deposited on a copper substrate, designed for generating neutron particles in the es-150 electrostatic accelerator. the selection of copper as the substrate and titanium as the target material was based on their respective properties: copper’s exceptional thermal conductivity and titanium’s high hydrogen absorption coefficient. a titanium thin film was deposited onto the copper substrate using ion beam sputtering. the resulting crystal structure, surface morphology, and elemental composition of the samples were analyzed using x-ray diffraction (xrd), scanning electron microscopy (sem), and x-ray spectrophotometry (edx), respectively. x-ray diffraction (xrd) analysis revealed distinct titanium peaks, primarily oriented along the ti (002) plane at an angle of 38.42o. the scanning electron microscopy (sem) results indicate a uniform film with a regular grain distribution and no visible defects. energy dispersive x-ray analysis (edx) further confirmed the presence of titanium and copper elements in the target. ion beam analysis-based elemental characterization revealed a thick copper substrate and a titanium layer, which was 1.90 ± 0.19 µm thick. the neutron flux produced by the targets in the 150 kev electrostatic accelerator was investigated, and the neutron yield was measured along the beam axis. a maximum neutron yield of 107 n/s was achieved.