Слевa направо: верхний ряд Н.А. Рябков, А.В. Лубегин,к.ф.-м.н. Ф.Ф. Махинько,
к.ф.-м.н. Н.В. Гущина, Е.В. Макаров, И.Ю. Романов
нижний ряд д.ф.-м.н. В.А. Ивченко, д.ф.-м.н. В.В. Овчинников,к.ф.-м.н. В.А. Семенкин, С.В. Овчинников (ноябрь 2017 г.)

Лаборатория пучковых воздействий была создана в 1990 г. по решению директора института академика Г.А. Месяца при активной поддержке заместителя директора института проф. Ю.Е. Крейнделя с целью проведения фундаментальных и прикладных исследований по воздействию мощных пучков заряженных частиц на вещество с использованием новой ускорительной техники, разрабатываемой в Институте. В том числе, предполагалось проведение работ по моделированию воздействия реакторных нейтронов на металлы, сплавы и конструкционные материалы на их основе.

В настоящее время лабораторией проводятся фундаментальные и прикладные исследования воздействия мощных пучков газовых и металлических ионов 10-50 кэВ и реакторных нейтронов на конденсированные среды.

Разработаны методы модификации свойств субмиллиметровых и миллиметровых приповерхностных слоев материалов при проективных пробегах тяжелых ионов указанных энергий в конденсированных средах, составляющих всего лишь несколько десятков нанометров.

Большая глубина воздействия достигается за счет обнаруженного в ходе исследований радиационно-динамического механизма перестройки метастабильных сред, связанного с генерацией и распространением послекаскадных ударных волн. Температура термализующихся за время порядка 10^-12 с каскадных областей составляет 5000-6000 K и выше. Их расширение является причиной эмиттации послекаскадных ударных волн.

Практические применения касаются модификации электрических, магнитных и механических свойств и ресурсных характеристик материалов.

Для проведения ионно-лучевой обработки используются ионные имплантеры и технологические ионные источники, разработанные лабораторией пучков частиц Института электрофизики. Генерируются пучки круглого сечения (~100 см²) и ленточные пучки ионов (протяженностью до 150 см).

Облучение реакторными нейтронами осуществляется на исследовательском реакторе ИВВ-2М (г. Заречный).

Радиационно-динамические эффекты играют важную роль как при ионном, так и при нейтронном облучении, а также при самооблучении расщепляющихся материалов. Их необходимо учитывать в связи с проблемой ядерной безопасности при создании новых материалов для работы во внутрикорпусных устройствах ядерных реакторов, а также материалов для работы в открытом космосе.

Строение и свойства облученных материалов изучаются методами мессбауэровской спектроскопии, рентгеноструктурного анализа, металлографии, электронной микроскопии, туннельной сканирующей и атомной силовой микроскопии, полевой ионной микроскопии с атомным разрешением. Измеряются резистивные (в том числе in situ) и магнитные свойства объектов воздействия, определяются механические и ресурсные характеристики. Исследуется оптическое свечение мишеней.