Defektuntersuchungen an HAVAR-Folien mittels Positronen-Lebensdauer- und –Doppler-Verbreiterungs-Messungen

HAVAR ist ein sehr festes, nicht magnetisches und korrosionsbeständiges Material. In der Medizintechnik wird es als Fenster für Targetkammern zur Produktion von Fluordesoxyglucose (FDG) benutzt. Das in der FDG enthaltene 18F findet Verwendung in der Positronen-Emissions-Tomographie als beta+-Strahler. Die Herstellung des 18F erfolgt dabei durch Protonenbestrahlung von 18O angereicherten Wassertargets entsprechend der Reaktion 18O(p,n)18F. Der wachsende Bedarf an 18FDG erfordert eine intensivere Protonenbestrahlung und damit eine höhere Beanspruchung der HAVAR-Folie als Targetfenster.
Für eine Prognose der Beständigkeit der HAVAR-Folien gegenüber Protonenbestrahlung sind Informationen über die Defektstruktur innerhalb der Folien und deren strahlungsinduzierte Veränderungen erforderlich. Deshalb wurden 25 µm dicke HAVAR-Folien sowohl im Ausgangszustand, nach Wärmebehandlung und nach Protonenbestrahlung hinsichtlich der Ausbildung von leerstellenartigen Defekten mittels konventioneller Positronen-Lebensdauermessungen untersucht. Oberflächennahe Untersuchungen bis in Tiefen von ca. 3 µm erfolgten mit einer mono-energetischen Positronenstrahlapparatur durch Messung der Doppler-Verbreiterung der Annihilationslinie.
Unterschiede in der Ausbildung der Defekte in Abhängigkeit von der Probenpräparation und –beanspruchung werden dargestellt und mit Ergebnissen, erhalten aus der Transmissions-Elektronenmikroskopie, verglichen.