Interdisciplinary research

Iontová implantace a syntéza nových materiálů - Nový urychlovač tandémového typu, který urychluje ionty většiny prvků na energie od 102 - 104 keV může být využit pro iontovou implantaci, která je jednou z nejvýznamnějších technik používaných v materiálovém inženýrství pro modifikaci látek. Zařízení se srovnatelnými parametry v ČR zatím neexistuje.

Předpokládá se využití iontové implantace pro vytváření struktur s význačnými optickými, elektrickými a biologickými vlastnostmi. V tomto směru navážeme zejména na existující, dlouhodobý výzkum modifikace polymerních materiálů iontovou implantací.

Implantace vysokých toků kovových iontů do polymerů je velmi zajímavá z hlediska možného formování kovových nano-částic a granulárních struktur v povrchové vrstvě polymeru. Kovy dopované polymerní struktury jsou perspektivní pro použití v optických a magnetických přístrojích.

RBS and PIXE study of polyimide implanted with 40 keV Fe⁺ to very high fluences 1017cm^-2 (Surf. Coat. Tech.158 (2002)).

Výsledné struktury připravené iontovou implantací mohou být zkoumány např. RBS, mikrosondou, ERDA-TOF atd.

Transmisní elektronový mikroskop - distribuce nano-částic na rozhraní polymeru a kovové vrstvy docílené žíháním a ozářením ionty z plasmatického výboje spolupráce s VŠCHT, FZÚ AV ČR, UJEP, ÚMCH AV ČR Ústí nad Labem.

Syntéza nano-klastrů iontovými svazky:

Mackova A, Svorcik V, Stryhal Z, et al.
RBS and AFM study of Ag and Au diffusion into PET foils influenced by plasma treatment
SURFACE AND INTERFACE ANALYSIS 38 (4): 335-338 APR 2006

Biologické účinky nabitých částic. Nový urychlovač umožní studovat biologické účinky nabitých částic v závislosti na jejich energii a hmotnosti. Takový výzkum má význam fundamentální pro poznání interakce nabitých částic s biologickými objekty i praktický pro optimalizaci ozařování zhoubných nádorů. V této oblasti se předpokládá spolupráce s našimi specialisty v oblasti mikrodozimetrie.

Přilnavost buněk na povrchu PE upraveném bombardováním ionty O⁺, P⁺ Ar⁺.

Pro všechny typy iontů bylo pozorováno maximum adheze pro iontové toky 3x1013 cm^-2. Jedná se zřejmě o dosažení maximální polarity povrchu, kdy je adheze buněk maximální.

POPOK V N, AZARKO I I, KHAIBULLIN R I, STEPANOV A L, HNATOWICZ V, MACKOVA A, PRASALOVICH S V. Radiation-induced change of polyimide properties under high-fluence and high ion current density implantation, Appl. Phys. A, 78, 1067-1072, 2004.

V.Hnatowicz, V.Perina, V.Havranek, V.Vosecek, J.Novotny, J.Vacik, V.Svorcik, V.Rybka, A.Kluge, Degradation of polyimide and polyethyleneterephalate irradiated with 150 and 200 keV Ar ions, studied by RBS and ERD techniques, Nucl. Instr. and Meth. B161-163 (2000) 1099-1103