這幾種不同型別的輻照,主要都是透過離位損傷(把原子撞離其正常位置)產生空位、間隙原子等晶體缺陷,從而影響材料宏觀效能。幾種輻照的主要區別在於缺陷產生的深度和形式。電子輻照是最簡單的。電子雖然帶電荷,但是質量很輕,向其他原子的能量傳遞效率特別低,所以電子輻照產生離位損傷的閾值很高,一般在100keV以上。並且由於電子輻照由於能量傳遞效率低,一次一般只撞離一個原子,產生一對Frenkel缺陷對。中子不帶電,必須與原子核靠得很近才有相互作用,因此和原子的碰撞機率很低,平均自由程較大,穿透深度比較深,可以達到毫米甚至釐米級別,會引起材料整體上的腫脹、脆化等。當中子撞離某原子時,一般會賦予該初級離位原子較大的動能。由於這個初級離位原子是帶電的,和其他原子的作用較強,碰撞機率自然就很高,會迅速碰撞其他原子,引發一個級聯碰撞(cascade),即在很小的範圍(nm級別)內產生大量碰撞,從而產生集中分佈的缺陷。離子是帶電的,與材料中的原子相互作用較強,因此在被材料慢化的快。一般來說離子輻照的損傷區域侷限在表面微米級別,對塊體的性質影響不大。質子輻照其實就是氫離子輻照,輻照損傷上和普通離子輻照類似。但由於氫離子是最輕的離子,碰撞時能量傳遞效率較低,因此輻照缺陷分佈稍微深一些。另外,如果輻照劑量很大,滯留在材料中的氫元素會聚集在輻照缺陷內形成氫分子,引起很嚴重的表面起泡、脫落。另外,中子輻照在核能領域是比較現實的問題,儘管三種輻照差別還是挺大的,但由於高能高通量的中子很難獲得,學術界還是經常用電子、離子輻照來模擬中子輻照的效果。
這幾種不同型別的輻照,主要都是透過離位損傷(把原子撞離其正常位置)產生空位、間隙原子等晶體缺陷,從而影響材料宏觀效能。幾種輻照的主要區別在於缺陷產生的深度和形式。電子輻照是最簡單的。電子雖然帶電荷,但是質量很輕,向其他原子的能量傳遞效率特別低,所以電子輻照產生離位損傷的閾值很高,一般在100keV以上。並且由於電子輻照由於能量傳遞效率低,一次一般只撞離一個原子,產生一對Frenkel缺陷對。中子不帶電,必須與原子核靠得很近才有相互作用,因此和原子的碰撞機率很低,平均自由程較大,穿透深度比較深,可以達到毫米甚至釐米級別,會引起材料整體上的腫脹、脆化等。當中子撞離某原子時,一般會賦予該初級離位原子較大的動能。由於這個初級離位原子是帶電的,和其他原子的作用較強,碰撞機率自然就很高,會迅速碰撞其他原子,引發一個級聯碰撞(cascade),即在很小的範圍(nm級別)內產生大量碰撞,從而產生集中分佈的缺陷。離子是帶電的,與材料中的原子相互作用較強,因此在被材料慢化的快。一般來說離子輻照的損傷區域侷限在表面微米級別,對塊體的性質影響不大。質子輻照其實就是氫離子輻照,輻照損傷上和普通離子輻照類似。但由於氫離子是最輕的離子,碰撞時能量傳遞效率較低,因此輻照缺陷分佈稍微深一些。另外,如果輻照劑量很大,滯留在材料中的氫元素會聚集在輻照缺陷內形成氫分子,引起很嚴重的表面起泡、脫落。另外,中子輻照在核能領域是比較現實的問題,儘管三種輻照差別還是挺大的,但由於高能高通量的中子很難獲得,學術界還是經常用電子、離子輻照來模擬中子輻照的效果。