Результаты научной деятельности:
- С помощью комплекса современных физических методов исследования (просвечивающей и растровой микроскопии, оптической микроскопии, обратного резерфордовского рассеяния протонов, термодесорбционной спекрометрии и др.) проведено систематическое изучение закономерностей развития процессов повреждения поверхности никеля, железа, хрома, вольфрама и нержавеющей стали при облучении ионами гелия с энергией 0.02…1.8 МэВ.
- Изучено влияние имплантации различных ионов на кристаллографическую структуру металлов и сплавов с целью выяснения механизмов зарождения вторых фаз, а также механизмов фазовых превращений в процессе возникновения в металлах гидридов, карбидов, нитридов и оксидов. Показано, что облучение пленок переходных металлов не вызывает изменений их кристаллографической структуры; структурные превращения происходят только при облучении ионами химически активных элементов и возникающие структуры зависят от химической природы имплантируемых ионов.
- Исследованы процессы взаимодействия точечных дефектов с имплантированными примесными атомами методами каналирования и математического моделирования. Определены атомные конфигурации комплексов Хе с точечными дефектами. Показано, что важную роль в образовании расщепленных вакансионно-примесных комплексов играет помимо размерного фактора вид межатомного потенциала (химическая связь).
- Исследовано влияние воздействия импульсных потоков водородной, гелиевой и водородно-гелиевой плазмы с удельной мощностью 2…3 МВт/см2 на механические свойства аустенитных нержавеющих сталей Х16Н15М3Б и Х18Н10Т. Механические испытания на растяжение показали, что облучение до доз ≈ 1018см-2 приводит к упрочнению образцов в 1,8 раза и ухудшению их пластических свойств в 2,3 – 2,7 раза. Изменение механических характеристик обусловлено возникновением ячеистой структуры.
- Установлена аномальная водородопроницаемость никеля, хромоникелевых и марганцовистых аустенитных сталей, зарождение и рост трещин в материалах на глубинах, намного превышающих пробег ионов, при обработке материалов тлеющим разрядом.
- В последние годы плодотворно развиваются исследования накопления, распределения по глубине, термоактивированного выделения гелия и водорода, кинетики развития гелиевой пористости в модельных и конструкционных материалах энергетических установок в процессе постимплантационного отжига путем непосредственного наблюдения картины роста пор «in situ» при регистрации всех стадий этого процесса с помощью видеотехники, измерения термодесорбционных спектров (ТДС), получаемых при линейном нагреве образца после внедрения ионов, изучения профилей распределения концентрации имплантированных частиц по глубине материала (профилей залегания), определения местоположения внедренного атома методом обратного рассеяния каналированных ионов.
Книги и публикации:
- Neklyudov I.M., Rybalko V.F., Tolstolutskaya G.D. The influence of helium implantation profile shapes on blister formation in metals // J. of Nuclear Materials. – 1983. – V. 115. – P.134–136.
- Neklyudov I.M., Martynov I.S., Morozov A.N., Pistrak S.V., Rybalko V.F. On the nature of ion bombardment-induced phase transformations in films of transition metals. // Radiation Effects and Defects in Solids. 1990, v.115, p.31-43.
- Бендиков В.И., Никитин А.В., Опалев О.А., Ружицкий В.В., Рыбалко В.Ф., Хазан С.М. Возникновение трещин в ферритной стали 12Х12М1БФР под действием потока ионов водорода. // Атомная энергия. 1990, т.68, вып.6, с.406-408.
- Толстолуцкая Г.Д., Рыбалко В.Ф., Копанец И.Е., Неклюдов И.М., Ганн В.В. Исследование радиационных дефектов в никеле после имплантации ионов Хе+ // Атомная энергия. 1990, т.68, вып.6, с.408-413.
- Zelensky V.F., Rybalko V.F., Tolstolytskaya G.D., Pistrak S.V., Kopanets I.E., Morozov A.N. Initiation of nuclear fusion reactions in metal-deuterium and metal-deuterium+tritium systems by bombardment with noble gas ions // Fusion Technology. 1994, v.25, №1, hh.95-102.
- Бендиков В.И., Никитин А.В., Ружицкий В.В., Рыбалко В.Ф., Хазан С.М. Кинетика роста гелиевых пор при отжиге никелевых пленок, имплантированных ионами гелия // Поверхность. 1996, с.67-74.
- Bendikov V.I., Martynov I.S., Ruzhitsky V.V., Rybalko V.F. Influence of the vacuum environment on growth of helium bubbles in Ni during post-implantation annealing // Vacuum. 1998, №1, pp.1-3.
- Rybalko V.F., Morozov A.N., Martunov I.S., Karpov S.A. Effects of irradiation with inert and reactive gas ions on the Fe and Cr film structure // Radiation Effects and Defects in Solids. 1998, v.145, pp.107-114.
- Tolstolutskaya G.D., Ruzhitskiy V.V., Kopanetz I.E., Karpov S.A., Bryk V.V., Voyevodin V.N.,Garner F.A. Displacement and helium-induced enhancement of hydrogen and deuterium retention in ion-irradiated 18Cr10NiTi stainless steel // J. of Nuclear Materials. - 356 - (2006) - Р.136.
- Gann V. V., Tolstolutskaya G. D. High Energy Primary Knock-on Process in Metal-Deuterium Systems Initiated by Bombardment with Noble Gas Ions // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. -2008. - V.266, -Issue 15, - P.3365-3369.
- V.F. Zelensij, I.M. Neklyudov, V.N. Voevodin, V.I, Gritsyna, N.T. Derepovskij, V.F. Erko,G.N. Malik, P.V. Platonov and V.F. Rybalko. The influence of pulsed plasma jet irradiation on the mechanical properties of KH16N15M3B and KH18N10T austenitic stainless steel. // J. Nucl. Materials, 1991, v.178, pp.99-107.
