Иондық сәулелер және олардың әсерлері

Иондық  сәулелер және олардың әсерлері

Ион (грек. iоn – жүріп келе жатқан) — кристалдардың дербес бөлігі ретінде немесе ерітінді құрамында, кейде газ түрінде ұшырасатын он (катион) немесе теріс (анион) зарядталғанатом (кешенді ион, яғни атомдар тобы). 
Иондар – атомдар немесе химиялық байланысқан атомдар тобы электрондарын жоғалтып немесе сырттан электрондар қосып алғанда пайда болатын электрлік зарядталған бөлшектер. «Иондар» терминін 1834 ж. ағылшын физигіМ.Фарадей (1791 – 1867) енгізген. Бөлшектерден электрондарды бөліп алу энергия шығынын қажет етеді, бұл энергия шығыны иондалу потенциалы деп аталады, ал электрондар қосылғанда энергия бөлінеді. Оң зарядты Индарды катиондар, ал теріс зарядты Иондарды аниондар деп атайды.  

Иондар газдарда молекулалардың (атомдардың) энергиясы жоғары бөлшектермен соқтығысуы кезінде (фотоиондалу кезінде), иондауыш сәулелер әсерінен не күшті электр өрісінің әсерінен, ал ерітінділерде еріген заттың диссоциациялануынан пайда болады. Сілтілік және сілтілік-жер металдары катиондарын биологиялық мембраналар арқылы тасымалдайтын органик. заттарды ионофорлар деп атайды. Ионофорлар биохимияда Иондардың тасымалдануын реттейді. Химияда Иондар экстракциялауда, мембраналық катализде, техникада электрод жасауда қолданылады.

     Иондық лигерлеу

   (Иондық имплантация, ионное легирование, ионная имплантация) — қатты денені қоспалық заттың иондарымен соққылау арқылы оған легирлейтін қоспаларды енгізу.ШӨ аспаптар мен ИС өндірісінде Иондық лигерлеу көмегімен ШӨ кристалдың немесе оның бір бөлігінің электрооткізгіштігі мен типін өзгертеді; кейбір оптоэлектрондық материалдарды синтездейді. Иондық лигерлеуді МТШ ИС-ді жасауда жұқа үлдірлірезисторлар номиналын дөлдегенде сәулежолдар, фотоқабылдағыштар және т.б. аспаптарды жасағанда кейбір оптикалық материалдардың сыну коэффициентін өзгерту үшін қолданады. Иондық лигерлеу ионды сәулелік қондырғыларда жоғары вакуум (103—10 4Па) жағдайында жүзеге асырылады.

 

 

      Иондық тозандану (Ионное распыление) — электрондық аспаптар технологиясында қатты денелер бетінің вакуумда оны иондармен соққьшаудың нөтижесінде бұзылуы.

      Технологиялық процестерге байланысты мұны кейде "катодтық тозаңдалу" деп атайды, өйткені оңделетін денеге теріс потенциал беріліп, осы дене бетінің бағытында соққылайтын оң иондардың қозғалысы үдей түседі. Электрондық аспаптар технологиясында Иондық тозандану, негізінен, төсеніш (нысана) бетін ойып-өндеу (тазалау) үшін, сондай-ақ тозаңцатылған нысана затын төсенішке тұндыру жолы мен жұқа үлдірлерді алу үшін қолданылады. Иондық тозандану үшін көбіне инерттік газдардың (Не+, Na+, Av+,Kr+,Xe) 0,1 — 10 КэВ энергияға ие болатын иоңдары пайдаланылады.

 

      Ионды-сәулелік тұндыру (Ионно-лучевое осаждение) — энергиясы төмен (5—100 эВ) иондардыңфокустелген шоғы көмегімен төсеніш үстіне металдар, шалаөткізгіштер немесе диэлектриктерүлдірлерін салу.

    Ионды-сәулелік тұндыру кеңістікте күрделі жылжытулар жасамай-ақ көлемді денелер бетіне үлдірді бір қалыпты салуға, төсеніштің қалыпты температурасында эпитаксиаль қабаттарды өсіруге, тығыздығы жоғары үлдірлерді алуға мүмкіндік береді. Қолданылуы: Cds, CdTe, CdSe типті және т.б. қосылыстардың үлдірлерін алу және олардың негізінде фотоқабылдағыштарды, күн батареяларын, акустоэлектрондық құрылғыларды жасау.

 

 

   Ионды-плазмалық технология (Ионно-плазменная технология) — газразрядты төоменгі температуралы плазма компоненттерін пайдалану, электронды техникалық материалдар мен бұйымдарды алу және өндірудің жолдары мен тәсілдерінің жиынтығы. Ионды-плазмалық технология ШӨ аспаптар өндірісінде, соның ішінде төсеніштер бетін тазалауда және металдар, ШӨ немесе диэлектриктердің жұқа үлдірлерін, ионды-плазмалық тозаңдату, иондық немесе плазмо-химиялық тұндыру арқылы салу; топологиясы белгілі ИС-ны алу үшін жұқа үлдірлерді иондық және ионды-сәулелік ойып өндеу және т.б. жиі қолданылады.

 

•       Ионданғыштық потенциалы

   Иондану потенциалы мөлшерінің ион радиусы мөлшеріне қатынасымен өлшенетін ион төңірегіндегі өріс күші.

•              Иондану

    Электрлік бейтарап атомдар мен молекулалардың оң және теріс зарядталған иондарға айналу процесі; химиялық әрекеттесу барысында, заттарды қыздырған жағдайда, күшті электр өрістері, жарық сәулелері немесе басқа да сәулелер осерінен жүзеге асады. Заттар өздерінің үш түрлі жағдайында да, яғни қатты, сұйық және газ күйінде иондана алады. Заттардың иондану дәрежесі олардың табиғатына, температурасына, сәулелер түріндегі энергия мөлшеріне және т.б. жайттарға байланысты. Радиометрлік аспаптардың көпшілігі затгардың нақ осы иондану қабілетіне негізделіп жасалған.

 

•           Иондану потенциалы

    Бейтарап атом құрамынан бір немесе бірнеше электрондарды жұлып алуға, сөйтіп оны оң зарядталған ионға яки катионға айналдыруға жеткілікті энергия мөлшері. Заттардың электронды қабаттарының құрылыс ерекшелікгерін ескере отырып, бір-бірімен байланыстағы атомдардың иондану потенциалын өзара салыстыру осы заттарға тән химиялық байланыстар табиғатын шамалауға мүмкіндік береді. Иондану потенциалы түсінігін ионданғыштық потенциалы және иондық потенциал түсініктерімен шатастыруға болмайды.

•             Иондану жұмысы

   Иондану жұмысы - электронды атомнан немесе молекуладан оның олармен өзара әсерін есепке алмауға болатын кашыктыққа бөліп шығаруға жұмсалатын энергия.

 

•              Иондық потенциал

    Ион  заряды мөлшерінің ион радиусы мөлшеріне қатынасымен өлшенетін ион төңірегіндегі өріс күші. Бұл көрсеткіш иондардың кристалдық тор немесе ерітінді өңірінде бір-бірімен қарым-қатынасын сипаттауға пайдаланылады.

•                Иондық тор

    Кристаллография да: құрамбөліктері бір-бірімен иондық байланыстағы атомдардан тұратын кристалдық тор.

             

•        Иондық-тұздық кешен

  Таужыныстардың ішінде су ерітіндісі және қатты фаза түрінде болатын суда ерігіш тұздар мен адсорбталған иондардың қосындысы.

 

   Иондық сәулелер әсерінен  
Қатерлі ісік ауру-сырқаушылығының құрылымында өкпе қатерлі ісігі (12 пайыз), сүт безі қатерлі ісігі (11,3 пайыз), тері қатерлі ісігі және меланома (10,6 пайыз), асқазан қатерлі ісігі (9 пайыз) алдыңғы қатардан орын алады.  
Бүкіләлемдік зерттеулер нәтижесіне сүйенер болсақ, қатерлі ісік ауруының пайда болуына темекі шегу, дұрыс тамақтанбау, инфекциялы факторлар, иондық, ультракүлгін сәулелер, кәсіптік рак, яғни адам баласының жұмыс істейтін жерлеріндегі зиянды өндірістік қалдықтарының ағзаға канцерогендік әсер етуі мүмкін. Сонымен қатар қоршаған орта – ауа, топырақ және судың адам баласының тіршілігімен тығыз байланысты екенін есте ұстау керек.