Nano-/Mikrostrukturcharakterisierung bestrahlter Werkstoffe

Ursächlich für die makroskopischen Eigenschaftsänderungen bestrahlter Werkstoffe sind die bestrahlungsinduzierte Bildung und Evolution von nm-skaligen Defekten und Ausscheidungen als Folge der Erzeugung von Punktdefekten und deren Clustern durch die Wechselwirkung mit energetischen Teilchen (Neutronen, Ionen). Die mikrostrukturelle Charakterisierung neutronen-/ionenbestrahlter Werkstoffe dient der Aufklärung von Schädigungsmechanismen sowie der Bewertung der Bestrahlungstoleranz von Werkstoffen. Sie liefert Beiträge zur Aufklärung von Mikrostruktur-Eigenschaftsbeziehungen und zur Beurteilung und Entwicklung von innovativen Werkstoffen für nukleare Anwendungen. Mit unserer technischen Ausrüstung sind wir in der Lage komplexe, hierarchische Gefüge bestrahlter Werkstoffe von der nm- bis zur mm-Skala zu charakterisieren. Der Fokus liegt dabei auf den bestrahlungsinduzierten Änderungen auf der nm-Skala.

Unsere Expertise

• Charakterisierung und Quantifizierung von nm-skaligen Bestrahlungsdefekten

• Multiskalencharakterisierung (nm – mm-Skala) komplexer, hierarchischen Gefüge von bestrahlten Werkstoffen

• Modelle für die Bestrahlungshärtung

Methoden

• Neutronenkleinwinkelstreuung (SANS)
• Analytische (Raster-)Transmissionselektronenmikroskopie (S)TEM/EDS
• Analytische Rasterelektronenmikroskopie und Rückstreuelektronenbeugung SEM/EDS/EBSD
• Positronen-Annihilation-Spektroskopie in Kooperation mit dem Institut für Strahlenphysik

Laufende Projekte

• Innovative structural materials for fission and fusion
  (INNUMAT, EU, HORIZON EUROPE, 2022-2026)
• European Database for Multiscale Modelling of Radiation Damage
  (ENTENTE, EU, HORIZON 2020, 2020-2024)
• Structural Materials research for safe Long Term Operation of LWR NPPs
  (STRUMAT-LTO, EU, HORIZON 2020, 2020-2024)
• Physical modelling and modelling-oriented experiments for structural materials 2
  (IOANIS2, EERA-JPNM Pilotprojekt, 2023 - 2027, Koordinator HZDR)
• In-situ experiments for nuclear applications
  (INSITEX, EERA-JPNM Pilotprojekt, 2023 - 2027)