7 Семестр
(ТЕМА 5)
ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ЛЕЧЕНИЯ ЗУБОЧЕЛЮСТНЫХ
АНОМАЛИЙ. ФУНКЦИОНАЛЬНО-ДЕЙСТВУЮЩИЕ
И КОМБИНИРОВАННЫЕ АППАРАТЫ
1. Вестибулярная пластинка Кербитца рекомендуется:
— 1. Для нормализации положения отдельных зубов;
+2. Для устранения вредной привычки сосания пальца и прикусывания губы;
— 3. Для исправления сагиттальных аномалий прикуса в постоянном прикусе;
+4. Для нормализации функции дыхания.
2. Стандартная вестибулярная пластинка Шонхера противопоказана при следующих нарушениях:
+1. Глубоком резцовом перекрытии;
+2. Истинном наследственном дистальном прикусе;
— 4. Открытом прикусе, возникшем в результате нарушения функции дыхания.
3. Вестибулярная пластинка применяется для лечения:
— 1. Дистального глубокого прикуса с сагиттальной щелью;
+2. Дистального прикуса, вызванного нарушением функции дыхания, вредной привычкой сосания пальца;
— 3. Дистального прикуса, сочетающего с открытым, развившимся в результате сосания языка или неправильного глотания.
4. В процессе пользования вестибулярными пластинками происходит:
— 1. Сужение верхнего зубного ряда;
+2. Ретрузия резцов;
+3. Оптимизация роста нижней челюсти;
— 4. Расширение нижнего зубного ряда.
5. Активатор Андрезена Хойпля применяют при лечении:
+1. Дистального смешанного прикуса;
— 2. Глубокого постоянного прикуса; к
— 3. Протрузии верхних передних зубов с тремами между ними,
6. Регулятор функций Френкеля способствует:
+1. Устранению давления губ и щек на альвеолярные отростки и зубные ряды;
+2. Нормализации положения языка;
+3. Исправлению трансверзальных аномалий прикуса.
7. Открытый активатор Кламмта применяют при лечении:
+1. Трансверзальных аномалий прикуса;
+2. Сагиттальных аномалий прикуса, сочетающихся с вертикальными;
+3. Нарушения функций дыхания, глотания.
8. Пропульсор Мюллемана способствует:
— 1. Оптимизации роста верхней челюсти;
+2. Оптимизации роста нижней челюсти;
— 3. Протрузии верхних резцов.
9. Аппарат Малыгина применяется для лечения:
— 1. Дистального прикуса;
+2. Мезиального прикуса, сочетающегося с глубоким резцовым перекрытием;
— 3. Дистального прикуса, сочетающегося с сужением верхнего зубного ряда.
10. Комбинированные аппараты — это аппараты, сочетающие в себе элементы аппаратов:
+1. Механически — действующих и функционально-направляющих;
— 2. Функционально-направляющих и функционально-действующих;
+3. Функционально-действующих и механически-действующих.
11. Бюгельный активатор Френкеля применяют:
— 1. При чрезмерном развитии верхней челюсти;
— 3. При чрезмерном развитии верхней и нижней челюсти.
12. Регулятор функций Френкеля III типа используется для лечения:
— 1. Нейтрального прикуса;
— 2. Дистального прикуса;
+3. Мезиального прикуса.
13. Регулятор функций Френкеля I типа используют для лечения:
— 1. Мезиального прикуса;
— 2. Аномалии зубных рядов;
+3. Дистального глубокого прикуса с протрузией верхних резцов, нейтральною прикуса, сочетающегося с аномалиями положения передних зубов.
14. В конструкцию регулятора функций Френкеля входят:
— 1. Винт и вестибулярная дуга;
— 2. Вестибулярная дуга и наклонная плоскость;
+3. Щечные щиты, небный бюгель, губные пелоты, лингвальная дуга.
15. Вестибулярная пластика с упором для языка предназначена для лечения:
+1. Дистального прикуса, сочетающегося с открытым, развившимся в результате сосания языка или неправильного глотания;
— 2. Дистального открытого прикуса, вызванного вредной привычкой сосания
пальца;
— 3. Мезиального прикуса, в сочетании с макроглоссией.
16. Какие аппараты называют функционально-действующими:
— 1. Аппараты, оказывающие воздействие на перемещаемые зубы вследствие активного сокращения жевательных мышц, посредством накусочной, наклонной плоскостей окклюзионных накладок;
+2. Аппараты, передающие силу тяги мышц дна полости рта, жевательных и мимических мышц с нижней челюсти на верхнюю челюсть в определенном направлении, нормализующие функции зубочелюстной системы.
Аппарат (регулятор функций) Френкеля
В современной стоматологической практике существует огромный выбор съемных ортодонтических аппаратов, применяемых для исправления прикуса у детей. Они отличаются по принципу действия, времени ношения и способу фиксации в полости рта. Наиболее распространенным из них по праву признан аппарат функционального действия, названный в честь своего автора, немецкого профессора Рольфа Френкеля.
Аппарат был создан и предложен к использованию в середине XX века для лечения аномалий прикуса у детей дошкольного (с 4-х лет) и младшего школьного возраста (до 10-11 лет).
Основная задача разработки — устранить давление губ и щек на челюсти, избавить ребенка от вредных привычек (прокладывание языка, сосание пальцев), достичь нормализации дыхания и, как следствие, прийти к гармоничному росту и развитию зубочелюстной системы. Немаловажной особенностью регулятора функций Френкеля является его биологическая совместимость с организмом ребенка.
Аппарат Френкеля стал прекрасной альтернативой травмирующему неудобному аппарату Энгля (металлической дуге) и тяжелым вестибулярным пластинкам благодаря широкому спектру действия и конструктивным особенностям. В его основе лежит жесткий металлический каркас, позволивший повысить прочность аппарата, существенно уменьшить поверхность щитов из пластмассы и сделать его легче и, значит, комфортнее для пациента. На основе этого аппарата позднее были созданы современные стандартные трейнеры и активаторы.
Существует четыре типа аппаратов. Они отличаются своей конструкцией и применяются для лечения различных патологий.
I тип. Применяется для лечения нейтрального прикуса с тесным положением зубов на верхней и нижней челюстях, дистального прикуса с передним (губным) наклоном верхних резцов.
II тип. Применяется для лечения дистального прикуса с небным наклоном верхних резцов.
III тип. Применяется для лечения мезиального прикуса.
IV тип. Применяется для лечения открытого прикуса.
Регулятор функций Френкеля — технически сложная конструкция, которая создается профессионалами в специальной зуботехнической лаборатории и требует точности исполнения. Каждый аппарат индивидуален и изготавливается на основе снятых заранее оттисков и слепков с учетом плана лечения.
Зубные техники делают аппараты, уникальные не только с точки зрения здоровья, но и с точки зрения дизайна, чтобы сделать процесс лечения наших маленьких пациентов увлекательным и приятным. Чтобы заинтересовать ребенка, ему предлагается выбрать несколько цветов (рис. 1), которые будут скомбинированы в аппарате и веселую картинку (рис.2). Кроме этого, яркая коробочка для хранения поможет содержать любимый аппарат в целости и сохранности (рис.2).
|
|
Все рекомендации по ношению, уходу за аппаратом и его хранением дает врач-ортодонт на приеме. Оптимальным возрастом для использования аппарата Френкеля являются пики роста у детей (время активного прорезывания постоянных зубов).
Сроки лечения по методу Френкеля напрямую зависят от индивидуальных особенностей роста и развития пациента, и варьируются в среднем от одного года до полутора лет.
В 1989 году руководитель клиник «ДентИдеал», Шулькина Н.М. вместе с ведущими профессорами-ортодонтами Малыгиным Ю.М. и Хорошилкиной Ф.Я. принимала участие в конференции в Германии, посвященной регулятору функций, посетила клинику профессора Френкеля и у первоисточника училась правильному расставлению акцентов и приемов работы с этим аппаратом.
Рис.3 Профессор Р.Френкель и руководитель клиник «ДентИдеал» Н.М. Шулькина, март 1989 г.
На сегодняшний день аппарат Френкеля остается востребованным и любимым детьми благодаря многообразию направлений действия и немаловажному преимуществу — удобству в использовании, поскольку применяется, в основном, в ночное время, и 2-3 часа днем.
В результате грамотного подхода к лечению аномалий прикуса у детей можно значительно улучшить не только эстетику улыбки, но и устранить вредные привычки, нормализовать дыхание, уменьшить объем, а подчас и исключить в будущем хирургические методы лечения аномалий прикуса.
Клинические случаи
Представлены фотографии пациентов до и в ходе ортодонтического лечения:
Пациент Л. 6 лет
Диагноз: сменный дистальный глубокий травмирующий прикус. Аппарат Френкля II типа. Срок лечения 1,5 года.
Пациент А. 8 лет.
Диагноз: сменный дистальный глубокий травмирующий прикус, протрузия 21 зуба. Аппарат Френкля I типа. Срок лечения 1,3 года.
Ляшко Елена Петровна,
Врач-ортодонт
Алещенкова Полина Геннадьевна
Специалист по связям с общественностью
Аппарат Френкеля (регулятор функции) 1, 2, 3 и 4 типа в ортодонтии
В современной ортодонтии используется множество аппаратов, предназначенных для коррекции прикуса и исправления патологий зубочелюстной системы у детей. Все они имеют разную конструкцию, отличаются способом фиксации и принципом действия. Очень часто используется аппарат Френкеля, названный так в честь своего разработчика профессора Рольфа Френкеля.
Особенности и принцип действия
Аппарат был разработан более 50 лет назад как устройство для коррекции аномалий прикуса у детей с 4 и до 12 лет. Конструкция устраняет давление щек и губ на челюсти, помогает ребенку избавиться от привычек, которые негативно влияют на формирование прикуса. К таким привычкам можно отнести ротовое дыхание, сосание пальца, прокладывание языка между зубами.
В результате продолжительного ношения конструкции нормализуется дыхание, достигается правильное распределение нагрузки. Все это приводит к тому, что зубочелюстная система ребенка развивается гармонично. Регулятор функции Френкеля стал достойной заменой аппарату Энгля, который отличается неудобством в ношении, частым повреждением мягких тканей.
Аппарат достаточно легкий, так как в основе его лежит прочный металлический каркас, позволивший уменьшить площадь пластмассовых щитов. Большинство современных трейнеров и активаторов были созданы на основе разработки Френкеля. Его главное преимущество – широкий спектр действия, предоставляющий больше возможностей для корректировки самых разных нарушений прикуса. Оптимальным возрастом для лечения считается начало прорезывания постоянных зубов у детей.
Для эффективного лечения аппаратом, его нужно изготавливать индивидуально, так как технически он представляет собой довольно сложную конструкцию. Поэтому заранее снимаются оттиски зубов, составляется план лечения, и с учетом этих данных в специальной зуботехнической лаборатории изготавливается аппарат.
1 – вестибулярная дуга; 2 – щечные щиты; 3 – петли на верхние клыки; 4 – лингвальная дуга; 5 – небный бюгель
Перед началом коррекции врач дает пациентам рекомендации по ношению, хранению и уходу за аппаратом. В отличие от большинства конструкций, исправление прикуса при помощи этого устройства не доставляет детям ни одного существенного дискомфорта, поскольку оно достаточно удобно в использовании. Сказывается и тот фактор, что носить его нужно не постоянно, а преимущественно в ночное время плюс 2-3 часа днем.
Грамотный подход к коррекции прикуса у детей позволяет не только добиться эстетичности улыбки, но и нормализовать дыхание, наладить правильное функционирование жевательных и мимических мышц. Благодаря ношению аппарата дети постепенно отвыкают от вредных привычек, что положительно сказывается на дальнейшем формировании прикуса. Раннее лечение зачастую позволяет избежать ношения брекет-системы в дальнейшем.
Разновидности аппарата
Ортодонтия классифицирует конструкции на четыре типа. Каждая из них имеет свои особенности, используется при определенных проблемах.
- Аппарат 1 типа используется при дистальном прикусе и аномалиях положения передних зубов. Во время коррекции происходит постепенное расширение зубных рядов. В конструкцию входят две дуги (небная и лингвальная), верхне- и нижнегубные пелоты, боковые щиты. В зависимости от индивидуальных особенностей ребенка конструкция устройства может незначительно изменяться.
- При исправлении дистального прикуса, совмещенного со смещением верхних резцов назад, применяют аппарат 2 типа. Отличается он формой петель и небной дугой.
- При аномальном выдвижении вперед нижней челюсти используют аппарат 3 типа. От остальных разновидностей он отличается специальными боковыми накладками, дугой с передней стороны зубов, расположением ортодонтических пелотов и некоторыми другими конструктивными особенностями. Благодаря хорошо продуманной и изготовленной непосредственно под строение челюсти конкретного ребенка конструкции удается притормозить рост нижней челюсти и разобщить прикус.
- Если неправильное формирование зубного ряда сочетается с открытым прикусом, то принимают решение об использовании аппарата 4 типа. В отличие от первых трех он направлен на то, чтобы устранить факторы, сдерживающие рост нижней челюсти. Пелоты в этом случае располагаются в области нижней губы, дуга соприкасается с передними верхними зубами, боковые накладки изготавливаются из металла. За счет накладок достигается дентоальвеолярное укорочение и разобщение прикуса.
Решение об использовании одной из разновидностей аппарата Френкеля обычно принимают в сложных случаях. Как правило, в большинстве ситуаций его ношение – это только первый этап коррекции, после которого следует установка брекетов, ретенционных устройств или другие способы лечения.
Сколько нужно носить аппарат?
О том, что оптимальный период для начала лечения – пик роста, начало прорезывания постоянных зубов, подтверждается многолетней практикой ортодонтов. А вот сроки лечения расплывчаты и полностью зависят от характера патологии, ее сложности и особенностей ребенка.
После визуального осмотра, выполнения рентгеновских снимков и других необходимых исследований врач сначала определяет тип ортодонтического устройства, который окажется самым эффективным в каждом конкретном случае. Некоторое время уйдет на изготовление аппарата в зуботехнической лаборатории. Затем специалист вас проконсультирует относительно правил, времени ношения, ухода за аппаратом. Но назвать точную продолжительность коррекции на начальном этапе он не сможет.
В среднем она составляет от года до полутора лет. Точнее сказать можно будет только после появления первых результатов. То, с какой скоростью происходят изменения, позволит врачу назвать приблизительное время завершения лечения. Сказывается и средняя суточная продолжительность ношения аппарата. Обычно его рекомендуют надевать только на ночь и на пару часов в дневное время.
Что еще нужно знать о лечении?
Нужно сразу обратить внимание родителей на два важных момента – возможные побочные явления, которые можно предотвратить.
- Длительное использование аппарата может приводить к некоторым речевым дефектам. Например, шепелявости. Чтобы этого не произошло, рекомендуется периодически посещать логопеда.
- На элементах конструкции скапливается налет, поэтому очищать нужно не только зубы, но и ортодонтический аппарат. При недостаточном уходе увеличивается вероятность развития кариеса.
Придерживайтесь этих двух рекомендаций, и никаких негативных последствий лечения ортодонтической конструкцией у вашего ребенка не будет. Если вам сложно представить себе, как действуют подобные аппараты, то предлагаем вам посмотреть небольшое, но очень наглядное видео.
Аппараты комбинированного действия — Студопедия
В 1936 г. Андреезен и Гойпль описали новый метод функциональной терапии, известный в немецкой литературе под названием FKO, то есть функциональная челюстная ортопедия (Funktions — Kiefer Ortopadie).
Аппарат (моноблок) Андрезена-Гойпля (рис. 47). Съемный функционально действующий двучелюстной аппарат, предназначенный для лечения дистального прикуса. Он представляет собой базисные пластинки для верхней и нижней челюстей, которые соединены между собой в один блок пластмассой по линии окклюзии в положении конструктивного прикуса.
Принцип метода лечения активатором заключается в фиксации перемещенной нижней челюсти в выдвинутом положении и стимулировании ее роста, особенно в области суставных головок; в создании условии для задерживания роста верхней челюсти; в нормализации функции жевательных и мимических мышц; изменении положения зубов в трех взаимно перпендикулярных направлениях с помощью множественных наклонных плоскостей, винта или пружины Коффина и вестибулярной дуги для верхних резцов. Введение функционально направляющих и механически действующих элементов позволяет причислять эту конструкцию к аппаратам сочетанного действия.
Активаторы.Функционально действующие ортодонтические аппараты. Одновременно воздействуют на обе челюсти (рис. 48). Различают моноблоковые и каркасные конструкции. Преимущества каркасных в том, что они не блокируют движения нижней челюсти и обеспечивают больше места в полости рта для языка.
Аппарат Гуляевой (рис. 49). В конструкцию аппарата входят коронки или кольца на первые постоянные моляры верхней челюсти, к которым с вестибулярной поверхности горизонтально припаяны втулки. В них вставляется вестибулярная дуга, к которой через перекидные кламмера припаяна металлическая штампованная наклонная плоскость, располагающаяся во фронтальном участке верхнего зубного ряда. На вестибулярной дуге имеются крючки. Между ними и втулками накладывается эластическая лигатура (по аналогии со скользящей дугой Энгля).
По принципу действия это аппарат комбинированного действия, по способу и месту действия – одночелюстной, межчелюстного действия, по виду опоры – стационарный, по месту расположения – внутриротовой, назубной, по способу фиксации – комбинированный, по виду конструкции – дуговой.
Аппарат позволяет перемещать нижние фронтальные зубы – вестибулярно, верхние фронтальные зубы – орально, тем самым сокращая верхний зубной ряд, нижнюю челюсть мезиально (кпереди). Может использоваться для лечения прогнатического прикуса. При необходимости расширить зубной ряд, дугу активируют шире зубного ряда и в сжатом виде вставляют во втулки.
Аппарат Хургиной (рис. 50). Прототипом аппарата является накусочная пластинка Катца. Аппарат представляет собой съемный пластиночный аппарат на верхнюю челюсть с пластиночным базисом и наклонной плоскостью во фронтальном участке, удерживающими кламмерами на 16 и 26, расширяющим винтом и перекидными кламмерами, переброшенными через режущие края верхних резцов.
Это аппарат комбинированного действия, по способу и месту действия – одночелюстной, межчелюстного действия, по виду опоры – реципрокный, по месту расположения – внутриротовой, зубонадесневой, по способу фиксации – съемный, по виду конструкции – пластиночный, по назначению – лечебный.
Аппарат позволяет расширять верхний зубной ряд, перемещать нижние фронтальные зубы – вестибулярно, верхние фронтальные зубы – орально, то есть сокращать верхний зубной ряд, нижнюю челюсть мезиально (кпереди).
Аппарат показан для лечения прогнатического прикуса, сочетающегося с протрузией верхних фронтальных зубов, сужением верхнего зубного ряда, глубоким прикусом.
Регуляторы функции Френкеля. Френкель предложил метод лечения аномалий прикуса, суть которого заключается в устранении давления губ и щек на альвеолярные отростки и зубные ряды в участках их недоразвития, в нормализации смыкания губ, положения языка, их функций и взаимоотношений. Для достижения этой цели автор скелетировал вестибулярную пластинку. Введение в конструкцию жесткого металлического каркаса позволило повысить его прочность, значительно уменьшить поверхность щитов из пластмассы, облегчить аппарат, сделать его открытым во фронтальном участке для обеспечения глотания и речи. Аппарат был назван регулятором функций. Это функционально действующий двучелюстной вестибулярный съемный каркасный аппарат. Благодаря такой конструкции регулятор функций имеет учебно-тренировочное назначение и оказывает физиотерапевтическое воздействие на ткани полости рта. Давление околоротовых и внутриротовых мышц передается через регулятор функций на зубные ряды и альвеолярный отросток челюстей, что способствует исправлению прикуса в сагиттальном, трансверзальном и вертикальном направлениях.
Регулятор функции Френкеля I типаПрименяют для устранения аномалий положения фронтальных зубов или дистального прикуса, сочетающегося с сужением зубных рядов и с протрузией верхних фронтальных зубов.
Регулятор функции всегда предполагает создание условий в полости рта для устремления зубов и зубных рядов в положение конструктивного прикуса.
В своем строении имеет лингвальную и небную дуги, верхне- и нижнегубные пелоты, скобу для соединения нижнегубных пелотов, боковые щиты. Существует несколько разновидностей регулятора функции Френкеля I типа (рис. 51).
FR-Ia применяют для лечения нейтрального прикуса с глубоким фронтальным перекрытием, протрузией верхних фронтальных зубов и ретрузией зубоальвеолярной дуги во фронтальном участке нижней челюсти. Кроме того, этот аппарат применяют для лечения дистального прикуса в тех случаях, когда сагиттальная щель между резцами не превышает 5 мм и несоответствие в смыкании боковых зубов не более половины ширины коронки премоляра.
FR-Ib применяют для лечения дистального прикуса с протрузией верхних фронтальных зубов средней степени выраженности, то есть при наличии сагиттальной щели не больше 7 мм и несоответствии в соотношении боковых зубов, равном половине ширины коронки премоляра. При определении конструктивного прикуса нижнюю челюсть выдвигают до краевого смыкания резцов. Вместо лингвальной дуги делают лингвальный пластмассовый щит, который располагают в подъязычной области от второго до второго премоляров и укрепляют с помощью проволочных деталей к боковым щитам. Лингвальный щит не должен касаться зубов. В нем укрепляют две протрагирующие пружины, которые в случае необходимости активируют для вестибулярного отклонения нижних резцов. В этих случаях нижняя челюсть ориентируется в положение конструктивного прикуса с помощью лингвального щита.
FR-Ic применяют для лечения дистального прикуса с резкой протрузией верхних фронтальных зубов значительным несоответствием в соотношении боковых зубов. FR-Ic соответствует по конструкции FR-Ib, но имеет два винта, расположенных в боковых щитах. Нижний сегмент, в котором закреплены губные пелоты, лингвальный, направляющий щит и концы двух винтов выпиливают секторально. При раскручивании винтов он перемещается вперед, что позволяет постепенно выдвинуть нижнюю челюсть, предотвратить чрезмерное напряжение мышц челюстно-лицевой области и способствовать более быстрому освоению больным регулятора функций. Верхний сегмент двигается назад, что способствует дистальному перемещению верхних зубов.
Регулятор функции Френкеля II типа (FR-II) применяется для лечения дистального прикуса, сочетающегося с ретрузией верхних резцов (рис. 52). От регулятора I типа он отличается тем, что к нему добавляют небную дугу для протрузии верхних фронтальных зубов и изменяют форму петель на клыки, так как одновременное проведение концов небной дуги и петель между клыками и премолярами связано с техническими затруднениями.
Изготавливать регулятор функции лучше из прозрачной пластмассы, тогда его коррекция значительно облегчается.
Регулятор функции Френкеля III типа (FR-III) применяется для лечения прогении (рис. 53). Он устраняет тормозящее влияние мягких тканей, окружающих зубные ряды, на рост и развитие верхней челюсти. Его конструктивное отличие от регуляторов других типов состоит в следующем: губные пелоты располагают в области верхней губы, вестибулярную дугу готовят для нижних фронтальных зубов, небную дугу для протрузии верхних передних зубов, окклюзионные накладки на боковые зубы – для разобщения прикуса и задержки роста нижней челюсти.
Регулятор функции Френкеля IV типа (FR- IV) применяется для лечения аномалий прикуса, сочетающихся с открытым прикусом (рис. 54, а).
Он устраняет тормозящее влияние мягких тканей, окружающих зубные ряды, на рост и развитие нижней челюсти. Его конструктивное отличие от регуляторов других типов состоит в следующем: губные пелоты располагают в области нижней губы, вестибулярную дугу готовят для верхних фронтальных зубов, небную дугу для ретрузии верхних передних зубов, особо следует отметить металлические окклюзионные накладки в боковых участках зубного ряда не только для разобщения прикуса, но и для денто-альвеолярного укорочения (рис. 54,б).
Аппарат Брюкля (рис. 55). Это съемный пластиночный аппарат на нижнюю челюсть, с пластмассовым базисом, удерживающими кламмерами на 36 и 46 зубах, вестибулярной дугой и пластмассовой наклонной плоскостью во фронтальном отделе. Конструктивной особенностью базиса аппарата Брюкля является то, что в боковом участке он плотно прилегает к шейкам зубов, а во фронтальном участке расположен на некотором расстоянии от язычных поверхностей нижних резцов.
Согласно классификации Ф.Я. Хорошилкиной это аппарат комбинированного действия, по способу и месту действия – одночелюстной, межчелюстного действия, по виду опоры – стационарный, по месту расположения – внутриротовой, зубонадесневой, по способу фиксации – съемный, по виду конструкции – пластиночный, по назначению – лечебный.
Аппарат позволяет перемещать нижнюю челюсть дистально (кзади), нижние фронтальные зубы – орально, верхние фронтальные зубы – вестибулярно, тем самым может использоваться для лечения прогенического прикуса.
Методы лечения в ортодонтии — КиберПедия
I: 154 Тема 0-0-0
S: Удаление молочных зубов по методу Хотца показано при
+: несоответствии размеров зубов и челюстей
-: наличии сверхкомплектных зубов
-: адентии
I: 155 Тема 0-0-0
S: При дистопии клыка на верхней челюсти удалению подлежит
-: клык
+: премоляр
-: боковой резец
I: 156 Тема 0-0-0
S: При ретенции центрального резца (верхняя челюсть занимает правильное положение) показано
-: удаление ретенированного резца
+: обнажение коронки ретенированного резца
-: удаление бокового резца
I: 157 Тема 0-0-0
S: Удаление первых премоляров на верхней челюсти показано при
+: недоразвитии нижней и чрезмерном развитии верхней челюсти
-: макроглоссии
-: наличии короткой уздечки языка
I: 158 Тема 0-0-0
S: Удаление вторых моляров показано при
-: сужении зубных рядов
-: аномалии их положения
+: дизокклюзии зубных рядов (контакт осуществляется только на вторых молярах)
I: 159 Тема 0-0-0
S: Компактоостеотомия проводится с целью
-: улучшения фиксации ортодонтического аппарата
+: ускорения ортодонтического лечения
-: задержки роста челюсти
I: 160 Тема 0-0-0
S: Реконструктивные операции на челюстных костях проводятся
+: не ранее 14 лет
-: в возрасте 10 лет
-: в любом возрасте
I: 161 Тема 0-0-0
S: Лечебная гимнастика как самостоятельный метод применяется
-: лечения дистальной окклюзии
-: расширения зубного ряда
+: тренировки мышц
I: 162 Тема 0-0-0
S: Лечебную гимнастику целесообразно назначать в периоде
-: формирования прикуса молочных зубов
+: сформированного молочного прикуса и начале сменного
-: прикуса постоянных зубов
I: 163 Тема 0-0-0
S: Упражнения с эквилибратором диском Фриэля выполняются в режиме
+: статическом
-: динамическом
-: попеременном
I: 164 Тема 0-0-0
S: Упражнения с роторасширителем можно выполнять в режиме
+: статическом и динамическом
-: статическом
-: динамическом
I: 165 Тема 0-0-0
S: При выполнении упражнений вестибулярной пластинкой тренируются
-: височные мышцы
-: подбородочная мышца
+: круговая мышца рта
I: 166 Тема 0-0-0
S: Динамические упражнения выполняются в режиме
+: изотоническом
-: изометрическом
-: при сокращении мышц без их расслабления
I: 167 Тема 0-0-0
S: Статические упражнения выполняются в режиме
-: изотоническом
+: изометрическом
-: при сокращении мышц расслабления
I: 168 Тема 0-0-0
S: Упражнения для мышц, выдвигающих нижнюю челюсть, рекомендуются при
-: сужении зубных рядов
+: недоразвитии нижней челюстей
-: мезиальной окклюзии
I: 169 Тема 0-0-0
S: При лечении мезиальной окклюзии рекомендуются упражнения
-: облизывание вестибулярной поверхности верхних резцов
-: прикусывание верхней губы
+: подведение нижней губы под верхние зубы и ее прикусывание
I: 170 Тема 0-0-0
S: Для исправления небного наклона передних зубов рекомендуются упражнения
-: сжатие зубов в центральной окклюзии
-: облизывание верхней губы
+: давление на зубы кончиком языка
I: 171 Тема 0-0-0
S: Для мышц, поднимающих нижнюю челюсть, рекомендуются упражнения
+: смыкание зубных рядов
-: закусывание нижней губы
-: медленное выдвижение нижней челюсти
I: 172 Тема 0-0-0
S: К профилактическим ортодонтическим аппаратам относятся
-: аппараты, используемые для лечения зубочелюстных аномалий
+: аппараты, предупреждающие развитие деформаций зубных рядов и челюстей
-: аппараты, используемые для стабилизации достигнутых результатов лечения
I: 173 Тема 0-0-0
S: Лечебные аппараты используются для
-: устранения вредных привычек
-: нормализации носового дыхания
+: исправления положения зубов, формы и размера зубного ряда и нормализации смыкания зубных рядов
I: 174 Тема 0-0-0
S: Для механически действующего аппарата характерно наличие
-: накусочной площадки
+: винта, лигатуры, пружины, дуги, резинового кольца
-: наклонной плоскости
I: 175 Тема 0-0-0
S: В конструкцию функциональных аппаратов обязательно входят
-: винт
-: резиновая тяга
+: наклонная плоскость, накусочная площадка, пелот
I: 176 Тема 0-0-0
S: Для каппы Шварца и каппы Бынина обязательны
-: накусочная площадка
-: вестибулярная дуга
+: наклонная плоскость
I: 177 Тема 0-0-0
S: Фиксирующими элементами в съемных ортодонтических аппаратах являются
-: пелоты
+: кламмеры
-: наклонная плоскость
I: 178 Тема 0-0-0
S: К внеротовым аппаратам относятся
-: пластинки на верхнюю челюсть с винтом
-: аппарат Персина
+: подбородочная праща с головной шапочкой
I: 179 Тема 0-0-0
S: Внеротовая резиновая тяга используется для
-: тренировки мышц
-: введения дополнительного элемента аппарата: лицевая дуга,
дбородочная праща
+: увеличения силы действующего аппарата
I: 180 Тема 0-0-0
S: При лечении дистальной окклюзии резиновая тяга используется в направлении
-: трансверсальном
+: сагиттальном
-: вертикальном
I: 181 Тема 0-0-0
S: Аппарат, в конструкции которого есть винт, пружина, лигатура, называется аппаратом
+: механического действия
-: функционального действия
-: комбинированного действия
I: 182 Тема 0-0-0
S: В пластинке с вестибулярной дугой используются
-: сила винта
-: сила резинового кольца
+: упругие свойства проволоки
I: 183 Тема 0-0-0
S: Стационарная дуга Энгля состоит из
-: лигатур и дуги
+: ортодонтических коронок на постоянные моляры, трубок, дуги, лигатур
-: ортодонтических коронок на постоянные моляры и трубок
I: 184 Тема 0-0-0
S: Дуга Энгля относится к аппаратам
-: комбинированного действия
+: механического действия
-: функционального действия
I: 185 Тема 0-0-0
S: Опорными зубами в аппарате Энгля являются
-: клыки
+: моляры
-: премоляры
I: 186 Тема 0-0-0
S: Скользящая дуга Энгля предназначается для
-: расширения зубного ряда
-: удлинения зубного ряда
+: укорочения зубного ряда
I: 187 Тема 0-0-0
S: В ортодонтическом аппарате вестибулярная дуга используется для
-: расширения зубного ряда
-: смещения нижней челюсти
+: перемещения зубов в оральном направлении
I: 188 Тема 0-0-0
S: Аппарат Адрезена—Гойпля с винтом относится к аппаратам
-: функциональным
-: механическим
+: комбинированным
I: 189 Тема 0-0-0
S: Регулятор функции Френкеля III типа используется для лечения
-: дизокклюзии зубных рядов
-: дистальной окклюзии
+: мезиальной окклюзии
I: 190 Тема 0-0-0
S: Аппараты комбинированного действия содержат элементы
-: механически действующие
-: функционально действующие
+: механически и функционально действующие
I: 191 Тема 0-0-0
S: Аппарат Брюкля представляет собой пластинку на
-: верхнюю челюсть с накусочной площадкой
+: нижнюю челюсть с наклонной плоскостью, вестибулярной дугой и опорными кламмерами
-: верхнюю челюсть с наклонной плоскостью
I: 192 Тема 0-0-0
S: В конструкцию регулятора функции Френкеля 1 типа входят
-: винт и вестибулярная дуга
-: вестибулярная дуга и наклонная плоскость
+: щечные щиты, небный бюгель, губные пелоты, лингвальная дуга
I: 193 Тема 0-0-0
S: Регулятор функции Френкеля I типа применяется для лечения
-: мезиальной окклюзии
-: аномалии зубных рядов
+: дистальной окклюзии с протрузией верхних резцов
I: 194 Тема 0-0-0
S: К ретенционным аппаратам относятся
-: аппараты, применяемые для предупреждения развития аномалий
-: аппараты, используемые для расширения зубного ряда
+: аппараты, закрепляющие достигнутые результаты лечения
I: 195 Тема 0-0-0
S: Вредная привычка сосания пальцев приводит к
+: гипертонусу мускулатуры и сужению зубных рядов
-: гипотонусу мускулатуры и расширению зубных рядов
-: перемещению моляров
I: 196 Тема 0-0-0
S: Правильное положение кончика языка в момент глотания
-: между передними зубами
-: между боковыми зубами
+: в области небной поверхности верхних передних зубов
I: 197 Тема 0-0-0
S: Широкая уздечка верхней губы и ее низкое прикрепление могут при вести к
-: укорочению верхнего зубного ряда
-: сужению верхнего зубного ряда
+: диастеме
I: 198 Тема 0-0-0
S: Короткая уздечка языка может привести к
-: укорочению верхнего зубного ряда
+: укорочению нижнего зубного ряда
-: расширению верхнего зубного ряда
I: 199 Тема 0-0-0
S: При инфантильном типе глота наблюдается
+: напряжение круговой и подбородочной мышц
-: напряжение верхней части лица
-: ротовое дыхание
I: 200 Тема 0-0-0
S: При нарушении дыхания xaрактерно
-: укорочение нижней трети лица
+: рот приоткрыт, несомкнутые губы
-: выражена супраментальная складка
I: 201 Тема 0-0-0
S: При длительном ротовом дыхании появляется вредная привычка
+: расположение языка между зубами
-: сосание большого пальца
-: сосание верхней губы
I: 202 Тема 0-0-0
S: Вредная привычка прокладывания языка между зубами приводит
-: расширению верхнего зубного ряда
+: неполному прорезыванию передних зубов
-: сужению нижнего зубного ряда
I: 203 Тема 0-0-0
S: Условия для нарушения носового дыхания создаются при
-: хроническом гастрите
-: пиелонефрите
+: бронхиальной астме, хронических бронхитах
I: 204 Тема 0-0-0
S: У детей с нарушением носового дыхания должны быть проведены меры профилактики зубочелюстных аномалий
+: санация носоглотки
-: санация полости рта
-: изготовление съемного протеза
I: 205 Тема 0-0-0
S: Глосоптоз
+: язык располагается на дне рта
-: язык увеличен, отмечается высокое небо
-: короткая уздечка языка
I: 206 Тема 0-0-0
S: При вредной привычке сосания и прикусывания языка может наблюдаться
-: сужение нижнего зубного ряда
-: сужение верхнего зубного ряда
+: сужение зубных рядов
I: 207 Тема 0-0-0
S: К инфантильному глотанию приводит неправильное искусственное
вскармливание при использовании
-: резиновой соски
-: короткой соски
+: соски с большим отверстием
I: 208 Тема 0-0-0
S: Возрастные показания к применению лечебной гимнастики как метода лечения
+: от 4 до 7 лет
-: от 7 до 17 лет
-: от 12 до 15 лет
V1:Профилактические и ортодонтические аппараты
I: 210 Тема 0-0-0
S: Профилактические ортодонтические аппараты применяются для
-: закрепления результатов ортодонтического лечения
-: устранения деформации
+: предупреждения формирования деформаций зубочелюстной системы
I: 211 Тема 0-0-0
S: При смещении нижней челюсти вперед зона давления возникает
+: в переднем отделе сустава
-: в заднем отделе сустава
-: во всех отделах сустава
I: 212 Тема 0-0-0
S: При смещении нижней челюсти вперед зона натяжения возникает
-: в переднем отделе сустава
+: в заднем отделе сустава
-: во всех отделах сустава
I: 213 Тема 0-0-0
S: Перемещать постоянные зубы лучше
+: после окончания формирования корня зуба
-: до окончания формирования корня зуба
-: независимо от степени формирования корня зуба
I: 214 Тема 0-0-0
S: При смещении нижней челюсти назад зона давления возникает
-: в переднем отделе сустава
+: в заднем отделе сустава
-: во всех отделах сустава
I: 215 Тема 0-0-0
S: При смещении нижней челюсти назад зона натяжения возникает
+: в переднем отделе сустава
-: в заднем отделе сустава
-: во всех отделах сустава
I: 216 Тема 0-0-0
S: Регулятор функции Френкеля I типа позволяет расширить
-: верхний зубной ряд
-: нижний зубной ряд
+: оба зубных ряда
I: 217 Тема 0-0-0
S: Регулятор функции Френкеля III типа создает условия для роста
-: нижней челюсти
+: верхней челюсти
-: обеих челюстей
I: 218 Тема 0-0-0
S: Регулятор функции Френкеля III типа сдерживает рост
+: нижней челюсти
-: верхней челюсти
-: обеих челюстей
I: 219 Тема 0-0-0
S: При перемещении зуба на стороне давления периодонтальная щель
-: расширяется
+: сужается
-: не изменяется
I: 220 Тема 0-0-0
S: При перемещении зуба на стороне натяжения периодонтальная щель
+: расширяется
-: сужается
-: не изменяется
I: 221 Тема 0-0-0
S: В регуляторе функции Френкеля III типа окклюзионные накладки имеют отпечатки
-: верхних зубов
+: нижних зубов
-: верхних и нижних зубов
I: 222 Тема 0-0-0
S: В регуляторе функции Френкеля I типа губные пелоты располагаются в области губы
+: нижней
-: верхней
-: верхней и нижней
I: 223 Тема 0-0-0
S: В регуляторе функции Френкеля III типа губные пелоты располагаются в области губы
-: нижней
+: верхней
-: верхней и нижней
V1: Устранение вредной привычки
I: 224 Тема 0-0-0
S: Для устранения вредной привычки сосания губы применяют пластинку
+: вестибулярную
-: с вестибулярной дугой
-: с винтом
I: 225 Тема 0-0-0
S: Для устранения вредной привычки сосания пальца применяют пластинку
+: вестибулярную
-: с вестибулярной дугой
-: с винтом
I: 226 Тема 0-0-0
S: В аппарате Персина для лечения дистальной окклюзии губные пелоты располагаются в области губы
-: верхней
+: нижней
-: верхней и нижней
И КОМБИНИРОВАННЫЕ АППАРАТЫ
Обратная связь
ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ
Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение
Как определить диапазон голоса — ваш вокал
Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими
Целительная привычка
Как самому избавиться от обидчивости
Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам
Тренинг уверенности в себе
Вкуснейший «Салат из свеклы с чесноком»
Натюрморт и его изобразительные возможности
Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.
Как научиться брать на себя ответственность
Зачем нужны границы в отношениях с детьми?
Световозвращающие элементы на детской одежде
Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия
Как слышать голос Бога
Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)
Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека — Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
Отёска стен и прирубка косяков — Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.
Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) — В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.
1. Вестибулярная пластинка Кербитца рекомендуется:
— 1. Для нормализации положения отдельных зубов;
+2. Для устранения вредной привычки сосания пальца и прикусывания губы;
— 3. Для исправления сагиттальных аномалий прикуса в постоянном прикусе;
+4. Для нормализации функции дыхания.
2. Стандартная вестибулярная пластинка Шонхера противопоказана при следующих нарушениях:
+1. Глубоком резцовом перекрытии;
+2. Истинном наследственном дистальном прикусе;
+3. Открытом прикусе, возникшем в результате сосания языка, нарушении функции глотания;
— 4. Открытом прикусе, возникшем в результате нарушения функции дыхания.
3. Вестибулярная пластинка применяется для лечения:
— 1. Дистального глубокого прикуса с сагиттальной щелью;
+2. Дистального прикуса, вызванного нарушением функции дыхания, вредной привычкой сосания пальца;
— 3. Дистального прикуса, сочетающего с открытым, развившимся в результате сосания языка или неправильного глотания.
4. В процессе пользования вестибулярными пластинками происходит:
— 1. Сужение верхнего зубного ряда;
+2. Ретрузия резцов;
+3. Оптимизация роста нижней челюсти;
— 4. Расширение нижнего зубного ряда.
5. Активатор Андрезена Хойпля применяют при лечении:
+1. Дистального смешанного прикуса;
— 2. Глубокого постоянного прикуса; к
— 3. Протрузии верхних передних зубов с тремами между ними,
6. Регулятор функций Френкеля способствует:
+1. Устранению давления губ и щек на альвеолярные отростки и зубные ряды;
+2. Нормализации положения языка;
+3. Исправлению трансверзальных аномалий прикуса.
7. Открытый активатор Кламмта применяют при лечении:
+1. Трансверзальных аномалий прикуса;
+2. Сагиттальных аномалий прикуса, сочетающихся с вертикальными;
+3. Нарушения функций дыхания, глотания.
8. Пропульсор Мюллемана способствует:
— 1. Оптимизации роста верхней челюсти;
+2. Оптимизации роста нижней челюсти;
— 3. Протрузии верхних резцов.
9. Аппарат Малыгина применяется для лечения:
— 1. Дистального прикуса;
+2. Мезиального прикуса, сочетающегося с глубоким резцовым перекрытием;
— 3. Дистального прикуса, сочетающегося с сужением верхнего зубного ряда.
10. Комбинированные аппараты — это аппараты, сочетающие в себе элементы аппаратов:
+1. Механически — действующих и функционально-направляющих;
— 2. Функционально-направляющих и функционально-действующих;
+3. Функционально-действующих и механически-действующих.
11. Бюгельный активатор Френкеля применяют:
— 1. При чрезмерном развитии верхней челюсти;
+2. При чрезмерном развитии нижней челюсти;
— 3. При чрезмерном развитии верхней и нижней челюсти.
12. Регулятор функций Френкеля III типа используется для лечения:
— 1. Нейтрального прикуса;
— 2. Дистального прикуса;
+3. Мезиального прикуса.
13. Регулятор функций Френкеля I типа используют для лечения:
— 1. Мезиального прикуса;
— 2. Аномалии зубных рядов;
+3. Дистального глубокого прикуса с протрузией верхних резцов, нейтральною прикуса, сочетающегося с аномалиями положения передних зубов.
14. В конструкцию регулятора функций Френкеля входят:
— 1. Винт и вестибулярная дуга;
— 2. Вестибулярная дуга и наклонная плоскость;
+3. Щечные щиты, небный бюгель, губные пелоты, лингвальная дуга.
15. Вестибулярная пластика с упором для языка предназначена для лечения:
+1. Дистального прикуса, сочетающегося с открытым, развившимся в результате сосания языка или неправильного глотания;
— 2. Дистального открытого прикуса, вызванного вредной привычкой сосания
пальца;
— 3. Мезиального прикуса, в сочетании с макроглоссией.
16. Какие аппараты называют функционально-действующими:
— 1. Аппараты, оказывающие воздействие на перемещаемые зубы вследствие активного сокращения жевательных мышц, посредством накусочной, наклонной плоскостей окклюзионных накладок;
+2. Аппараты, передающие силу тяги мышц дна полости рта, жевательных и мимических мышц с нижней челюсти на верхнюю челюсть в определенном направлении, нормализующие функции зубочелюстной системы.
СЕМЕСТР
(ТЕМА 6)
КОМПЛЕКСНЫЙ И ПРОТЕТИЧЕСКИЙ МЕТОДЫ ЛЕЧЕНИЯ.
ОРТОДОНТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАНИЯ К УДАЛЕНИЮ
ПОСТОЯННЫХ ЗУБОВ
1. К какому методу лечения относится метод Хотца?
— 1. Хирургическому;
— 2. Аппаратурному;
+3. Комплексному.
2. В чем заключается комплексность метода Хотца:
— 1. В сочетании хирургического, протетического методов лечения;
+2. В сочетании хирургического метода лечения и массажа альвеолярного отростка в области зачатка 1-го премоляра;
— 3. В сочетании аппаратурного метода лечения и миотерапии.
3. Что Вы понимаете под термином «абсолютная макродентия»?
— 1. Сумма мезиодистальных размеров коронок четырех резцов верхней челюсти равна 45 мм;
+2. Сумма мезиодистальных размеров коронок четырех верхних резцов равна 35 мм и более, а нижних — 27 мм и более;
— 3. Сумма мезиодистальных размеров коронок четырех верхних резцов равна 30 мм.
4. Задняя граница базиса в частичном съемном протезе у детей проходит:
— 1. За клыками;
+2. Позади последних моляров;
— 3. Позади первых молочных моляров.
5. Метод постановки зубов в переднем отделе частичного съемного пластиночного протеза у детей:
— 1. На искусственной десне;
+2. На приточке.
6. Метод постановки зубов в боковых отделах частичного съемного протеза у детей:
+1. На искусственной десне;
— 2. На приточке.
7. Назовите особенности изготовления восстановительных коронок в детской практике:
— 1. Под коронку чубы не препарируют, край коронки находится под десной;
— 2. Под коронку зубы не препарируют и не сепарируют, край коронки заканчивается на уровне десны;
+3. Под коронку зубы щадяще препарируют и сепарируют, край коронки заканчивается на уровне десны.
8. Ортодонтическое кольцо с распоркой относится:
— 1. К съемным профилактическим протезам;
+2. К несъемным профилактическим протезам;
— 3. К восстановительным протезам.
9. Съемные протезы подлежат замене в период временного прикуса:
— 1. Через 2-3 года;
— 2. Раз в 5 лет;
+3. Через 0,5 месяцев — 1 год.
10. Съемные протезы подлежат замене в смешанном, прикусе:
— 1. Один раз в 3 года;
— 2. Один раз в 2 года;
+3. Через 1 год.
11. Ортодонтическое кольцо с распоркой предназначено:
— 1. Для восстановления коронок разрушенных зубов;
— 2. Для восстановления дефекта зубного ряда после ранней потери временных зубов;
+3. Для предотвращения смещения зубов в сторону дефекта после ранней потери временных зубов.
12. Частичный съемный пластиночный протез у детей применяется с целью:
+1. Восстановления функции жевания;
+2. Предотвращения смещения соседних зубов с дефектом в сторону дефекта зубного ряда;
— 3. Повышения прикуса.
13. Под временные (ортодонтические) коронки зубы:
— 1. Препарируют и сепарируют;
+2. Не препарируют, не сепарируют, а проводят естественную сепарацию;
— 3. Не препарируют, не сепарируют.
14. Компактостеотомия проводится с целью:
— 1. Улучшения фиксации ортодонтического аппарата;
+2. Ускорения ортодонтического лечения;
— 3. Продолжения ортодонтического лечения.
15. Реконструктивные операции на челюстях проводятся:
+1. Не ранее 14 лет;
— 2. В возрасте 10 лет;
— 3. В любом возрасте.
Вопрос | ||
СТОМАТОЛОГИЯ ОРТОДОНТИЯ (НОВЫЕ) (1 категория) — 2010 г. | ||
«КАПЮШОН» В АППАРАТЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ДЛЯ: | ||
АКТИВАЦИЯ ПРОТРАГИРУЮЩИХ ПРУЖИН И ВЕСТИБУЛЯРНОЙ ДУГИ СПОСОБСТВУЕТ: | ||
АКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ В ПЛАСТИНОЧНОМ АППАРАТЕ: | ||
АКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ: | ||
АНОМАЛИЯ ПЕРЕДНИХ ЗУБОВ В ТРАНВЕРСАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ: | ||
АППАРАТ БРЮКЛЯ ЯВЛЯЕТСЯ: | ||
АППАРАТ ДЕРИХСВАЙЛЕРА ПРЕДНАЗНАЧЕН ДЛЯ: | ||
АППАРАТ НОРДА: | ||
В конструкцию регулятора функции Френкеля 1 типа входят: | ||
1 | ||
Вопрос | ||
В ортодонтическом аппарате вестибулярная дуга используется для: | ||
В расширяющей пластинке используются: | ||
ВЕЕРООБРАЗНЫЙ ВИНТ ПРЕДНАЗНАЧЕН ДЛЯ: | ||
ВЕРТИКАЛЬНАЯ РЕЗЦОВАЯ ДИЗОККЛЮЗИЯ АНОМАЛИЯ В НАПРАВЛЕНИИ: | ||
ВЕРТИКАЛЬНАЯ ЩЕЛЬ МЕЖДУ ДЕСНЕВЫМИ ВАЛИКАМИ У НОВОРОЖДЕННОГО В НОРМЕ ДОСТИГАЕТ: | ||
Верхняя микрогнатия характеризуется уменьшением: | ||
ВНЕРОТОВОЙ СЪЕМНЫЙ ОРТОДОНТИЧЕСКИЙ АППАРАТ: | ||
вредная привычка сосания и прикусывания языка приводит к окклюзии: | ||
ВРЕДНАЯ ПРИВЫЧКА СОСАНИЯ ПАЛЬЦА ЯВИЛАСЬ ПРИЧИНОЙ: | ||
ГЛУБИНА РЕЗЦОВОГО ПЕРЕКРЫТИЯ В НОРМЕ НЕ ПРЕВЫШАЕТ: | ||
2 | ||
Вопрос | ||
ГЛУБОКАЯ РЕЗЦОВАЯ ОККЛЮЗИЯ ОТНОСИТСЯ К АНОМАЛИЯМ ОККЛЮЗИИ В НАПРАВЛЕНИИ: | ||
ДВУЧЕЛЮСТНОЙ СЪЕМНЫЙ ВНУТРИРОТОВОЙ СОЧЕТАННОГО ДЕЙСТВИЯ АППАРАТ: | ||
ДИСТАЛИЗАЦИЯ ЗУБОВ 16, 26 ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ С ПОМОЩЬЮ: | ||
ДИСТАЛЬНАЯ ОККЛЮЗИЯ АНОМАЛИЯ В НАПРАВЛЕНИИ: | ||
ДИСТАЛЬНОЙ ОККЛЮЗИИ И ПРОТРУЗИИ РЕЗЦОВ СООТВЕТСТВУЕТ: | ||
ДИСТАЛЬНОЙ ОККЛЮЗИИ И РЕТРУЗИИ РЕЗЦОВ СООТВЕТСТВУЕТ: | ||
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ АПИКАЛЬНОГО БАЗИСА ЧЕЛЮСТИ ИСПОЛЬЗУЮТ: | ||
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИММЕТРИЧНОСТИ РОСТА ЛИЦЕВОГО СКЕЛЕТАЦЕЛЕСООБРАЗНО ВЫПОЛНИТЬ: | ||
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ПАРОДОНТА ФРОНТАЛЬНОЙ ГРУППЫ ЗУБОВ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ: | ||
ДЛЯ ОТВЕДЕНИЯ ВЕРХНЕЙ И НИЖНЕЙ ГУБЫ В АППАРАТЕ ИСПОЛЬЗУЮТ: | ||
3 | ||
Вопрос | ||
Для протрузии резцов верхней челюсти характерно: | ||
Для устранения вредной привычки сосания пальца применяют пластинку: | ||
ЗУБНАЯ ДУГА НИЖНЕЙ ЧЕЛЮСТИ: | ||
Измерительные точки Пона на 14 и 24: | ||
КЛАММЕР АДАМСА ПРЕДНАЗНАЧЕН ДЛЯ: | ||
КЛЮЧ ОККЛЮЗИИ ПО ЭНГЛЮ — ЭТО СМЫКАНИЕ: | ||
Лечебную гимнастику целесообразно назначать в периоде: | ||
ЛИНИЯ «NL» СООТВЕТСТВУЕТ ОСНОВАНИЮ: | ||
ЛИНИЯ NS СООТВЕТСТВУЕТ : | ||
ЛИЦЕВАЯ ДУГА МОЖЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ ДЛЯ: | ||
4 | ||
Вопрос | ||
ЛИЦЕВАЯ МАСКА ДИЛЯРА ОТНОСИТСЯ К АППАРАТАМ: | ||
МЕЗИАЛЬНАЯ ОККЛЮЗИЯ ОТНОСИТСЯ К АНОМАЛИЯМ ОККЛЮЗИИ В НАПРАВЛЕНИЯХ: | ||
МЕЗИАЛЬНАЯ ОККЛЮЗИЯ СООТВЕТСТВУЕТ КЛАССУ ЭНГЛЯ: | ||
Метод Хауса позволяет определить: | ||
МИКРОГНАТИЯ ОТНОСИТСЯ К АНОМАЛИЯМ: | ||
МИКРОДЕНТИЯ – ЭТО: | ||
НЕБНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ 15 И 25 ОБУСЛОВЛЕНО: | ||
НЕБНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ 43: | ||
НЕБНЫЕ БУГОРКИ ВЕРХНИХ БОКОВЫХ ЗУБОВ В НОРМЕ КОНТАКТИРУЮТ С: | ||
НЕСЪЕМНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ ВЕРХНЕГО ЗУБНОГО РЯДА: | ||
5 | ||
Вопрос | ||
НИЗКОЕ ПРИКРЕПЛЕНИЕ УЗДЕЧКИ ВЕРХНЕЙ ГУБЫ ПРИВОДИТ К: | ||
ОПРЕДЕЛИТЕ АНОМАЛИЮ 14 (ПОВОРОТ ПО ОСИ): | ||
ОРТОДОНТИЧЕСКИЙ АППАРАТ С СЕКТОРАЛЬНЫМ РАСПИЛОМ В БОКОВЫХ СЕГМЕНТАХ ПРЕДНАЗНАЧЕН ДЛЯ: | ||
ОРТОДОНТИЧЕСКИЙ ВИНТ В РАСШИРЯЮЩЕЙ ПЛАСТИНКЕ ДЛЯ ВЕРХНЕГО ЗУБНОГО РЯДА ПРЕДНАЗНАЧЕН ДЛЯ: | ||
ПЕРЕДНЯЯ ТОЧКА АПИКАЛЬНОГО БАЗИСА ВЕРХНЕЙ ЧЕЛЮСТИ : | ||
ПЕРЕДНЯЯ ТОЧКА НОСОЛОБНОГО ШВА: | ||
ПЕРЕКРЫТИЕ ВО ФРОНТАЛЬНОМ ОТДЕЛЕ БОЛЕЕ ЧЕМ НА1/3 И ЗУБОАЛЬВЕОЛЯРНОЕ УКОРОЧЕНИЕ В БОКОВЫХ СЕГМЕНТАХ СООТВЕТСТВУЕТ АНОМАЛИИ ОККЛЮЗИИ: | ||
ПЛАСТИНКА ДЛЯ ВЕРХНЕЙ ЧЕЛЮСТИ С ВИНТОМ, ВЕСТИБУЛЯРНОЙ ДУГОЙ, КЛАММЕРАМИ АДАМСА НА 16 и 26, ПЕТЛЕЙ ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ДИАСТЕМЫ ПОКАЗАНА ДЛЯ: | ||
ПЛАСТИНКА ДЛЯ ВЕРХНЕЙ ЧЕЛЮСТИ С ОККЛЮЗИОННЫМИ НАКЛАДКАМИ ПОЗВОЛЯЕТ УСТРАНИТЬ: | ||
ПЛАСТИНКА С ВЕЕРООБРАЗНЫМ ВИНТОМ ПОКАЗАНА ДЛЯ: | ||
6 | ||
Вопрос | ||
ПЛАСТИНКА С ИСКУССТВЕННЫМ 45 ДЛЯ: | ||
ПО КОНСТРУКЦИИ АППАРАТ АНДРЕЗЕНА-ГОЙПЛЯ: | ||
ПО КОНСТРУКЦИИ АППАРАТ ПЕРСИНА: | ||
ПО МЕХАНИЗМУ АППАРАТ АНДРЕЗЕНА-ГОЙПЛЯ: | ||
ПО МЕХАНИЗМУ ДЕЙСТВИЯ АППАРАТ КЛАММТА С ВИНТОМ: | ||
ПО ТАБЛИЦЕ УСТИМЕНКО МОЖНО ОПРЕДЕЛИТЬ: | ||
Премолярный индекс Пона равен: | ||
ПРИ ДИСТАЛЬНОЙ ОККЛЮЗИИ СМЫКАНИЕ ПЕРВЫХ МОЛЯРОВ СООТВЕТСТВУЕТ: | ||
ПРИ ЛЕЧЕНИИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ РЕЗЦОВОЙ ДИЗОККЛЮЗИИ НЕОБХОДИМО ВВЕСТИ В КОНСТРУКЦИЮ ОРТОДОНТИЧЕСКОГО АППАРАТА: | ||
При неправильном искусственном вскармливании наблюдается: | ||
7 | ||
Вопрос | ||
При перемещении зуба на стороне натяжения волокон периодонтальная щель: | ||
ПРИ РАННЕЙ ПОТЕРЕ ВРЕМЕННЫХ ЗУБОВ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ ДЕФОРМАЦИЙ ЗУБНЫХ РЯДОВ НУЖНО ПРОВЕСТИ: | ||
При смещении нижней челюсти назад зона натяжения возникает: | ||
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АППАРАТА ДЕРИХСВАЙЛЕРА: | ||
ПРИЧИНА ДИАСТЕМЫ: | ||
ПРИЧИНАМИ АНОМАЛИИ ОККЛЮЗИИ МОГУТ БЫТЬ: | ||
ПРОТРАГИРУЮЩАЯ ПРУЖИНА ЯВЛЯЕТСЯ ЭЛЕМЕНТОМ: | ||
Профилактические ортодонтические аппараты применяются для: | ||
РАННЯЯ ПОТЕРЯ 63 ПРИВОДИТ К: | ||
РЕОГРАФИЕЙ НАЗЫВАЕТСЯ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ: |
Пара Френкеля — обзор
1.01.1 Введение
Некоторые фундаментальные атрибуты и свойства кристаллических дефектов в металлах играют решающую роль в радиационных эффектах и приводят к непрерывным макроскопическим изменениям металлов под воздействием радиации. Эти атрибуты и свойства будут предметом внимания данной главы. Однако есть и другие фундаментальные свойства дефектов, которые полезны в диагностических целях для количественной оценки их концентрации, характеристик и взаимодействия друг с другом.Например, кристаллические дефекты вносят вклад в электрическое сопротивление металлов, но электрическое сопротивление и его изменения не представляют особого интереса при проектировании и эксплуатации обычных ядерных реакторов. То, что определяет выбор соответствующих свойств, лучше всего можно объяснить, проследив судьбу двух наиболее важных дефектов кристалла, созданных во время первичного радиационного повреждения, а именно вакансий и межузельных атомов.
Первичное событие начинается со столкновения энергичной частицы, нейтрона, фотона высокой энергии или иона с ядром атома металла.Когда этому ядру или атому металла передается достаточная кинетическая энергия, оно смещается из своего узла кристаллической решетки, оставляя после себя свободный узел или вакансию. Отдающийся атом металла мог получить достаточно энергии, чтобы вытеснить другие атомы металла, а они, в свою очередь, могут повторить такие события, что приведет к каскаду столкновений. Каждый смещенный атом металла оставляет после себя вакансию, и каждый смещенный атом в конечном итоге рассеивает свою кинетическую энергию и останавливается в кристаллической решетке в качестве внутреннего дефекта.Сразу очевидно, что количество межузельных атомов в точности равно количеству образовавшихся вакансий, и они образуют пары Френкеля. Число созданных пар Френкеля также называется числом смещений, а их суммарная плотность выражается числом смещений на атом (dpa). Когда это число становится единицей, то в среднем каждый атом смещается один раз.
При повышенных температурах, существующих в ядерных реакторах, вакансии и межузельные атомы проникают через кристалл.В результате они будут встречаться друг с другом, либо аннигилируя друг друга, либо образуя вакансионные и межузельные кластеры. Эти события происходят уже в их зарождающемся каскаде столкновений, но если дефекты выходят из каскада столкновений, они могут столкнуться с дефектами, созданными в других каскадах. Кроме того, мигрирующие вакансионные дефекты и межузельные дефекты также могут захватываться другими протяженными дефектами, такими как дислокации, полости, границы зерен и границы раздела фаз выделений и неметаллических включений, таких как частицы оксида и карбида.События захвата на этих приемниках дефектов могут быть постоянными, и мигрирующие дефекты включаются в расширенные дефекты, или они также могут быть устранены снова.
Однако, независимо от сложной судьбы каждого отдельного дефекта, можно было бы ожидать, что в конечном итоге количество промежуточных звеньев и вакансий, поступающих на каждый приемник, станет равным, поскольку они производятся в равных количествах, как пары Френкеля. Следовательно, помимо статистических флуктуаций размеров и положения протяженных дефектов или стоков, микроструктура стоков должна приближаться к стационарному состоянию, и непрерывное облучение не должно больше изменять свойства металлов.
Это стало большим сюрпризом, когда было обнаружено радиационно-индуцированное набухание пустот без признаков насыщения. Между тем, стало ясно, что эволюция микроструктуры протяженных дефектов и связанные с этим изменения макроскопических свойств металлов в целом представляют собой непрерывный процесс с повреждением смещения.
Основная причина заключается в том, что миграция дефектов, в частности, межузельных переходов и их скоплений, не является полностью случайным блужданием, а тонко управляется полями внутренних напряжений протяженных дефектов, что приводит к частичной сегрегации дефектов. межузельные вставки и вакансии в разные типы стоков.
Исходя из этой судьбы радиационных атомных дефектов в металлах, в этой главе представлены следующие темы:
- 1.
Энергия смещения, необходимая для создания пары Френкеля.
- 2.
Энергия, запасенная в паре Френкеля, которая состоит из энтальпий образования собственного междоузлия и вакансии.
- 3.
Размерные изменения, которые претерпевает твердое тело при создании межузельных и вакансионных дефектов, и как эти изменения проявляются внешне или внутренне в виде изменений параметра решетки.Эти изменения затем определяют объемы образования и релаксации этих дефектов и их дипольные тензоры.
- 4.
Области, занятые атомными дефектами внутри кристаллической решетки, имеют искаженное, если не совсем другое, расположение атомов. В результате эти области наделяются различными упругими свойствами, что приводит к изменению общих упругих постоянных твердого тела, содержащего дефекты. Это приводит к концепции параметров упругой поляризуемости атомных дефектов.
- 5.
И дипольные тензоры, и упругие поляризуемости определяют силы взаимодействий как с внутренними, так и с внешними полями напряжений, а также их взаимные взаимодействия.
- 6.
Когда поля напряжений изменяются, градиенты взаимодействий накладывают дрейфовые силы на диффузионную миграцию атомных дефектов, что влияет на скорость их реакции друг с другом и со стоками.
- 7.
На этих стоках вакансии также могут создаваться тепловыми флуктуациями и высвобождаться посредством диффузии в кристаллическую решетку.Таким образом, каждый сток обладает химическим потенциалом вакансии, и этот потенциал определяет как зарождение кластеров вакансионных дефектов, так и их последующий рост, чтобы стать другим стоком дефектов и частью изменяющейся микроструктуры протяженных дефектов.
Последние две темы, 6 и 7, а также тема 1 будут более подробно рассмотрены в других главах.
Роль диффузии дефектов Френкеля в динамическом отжиге в облученном ионами Si
На рисунке 1 показаны характерные профили относительного беспорядка по глубине при бомбардировке Si непрерывным ( t off = 0 мс) и импульсным ( t off = 3 и 30 мс) балки при T с 40 и 80 ° C.Видно, что для обоих значений T s эти профили глубины являются бимодальными, с первым небольшим пиком на поверхности образца и вторым большим пиком в объеме кристалла. Объемный пик сосредоточен на ~ 500 нм, что соответствует максимуму профиля ядерных потерь энергии для ионов Ar с энергией 500 кэВ 16 . Из рис. 1 видно, что средний объемный беспорядок ( n ) уменьшается с увеличением t от как для T, так и для s. Это лучше проиллюстрировано на рис.2, который суммирует все зависимости n (t от ) для T s от −20 до 140 ° C. Из рис.2 видно, что для всех исследованных T s n монотонно убывает с ростом t от . Этот эффект обусловлен взаимодействием подвижных дефектов, генерируемых в разных импульсах и, следовательно, в разных каскадах (т. Е. Межкаскадным взаимодействием дефектов).
Рис. 2: Средний относительный объемный беспорядок в Si, подвергнутом бомбардировке при различных температурах (указаны в легендах в единицах ° C) импульсным пучком ионов Ar 500 кэВ с F на = 1.9 × 10 13 см −2 с −1 и t на = 1 мс в зависимости от пассивной части рабочего цикла пучка ( t off ) .Результаты аппроксимации данных уравнениями спада первого и второго порядка показаны сплошными и пунктирными линиями соответственно. Для наглядности результаты разделены на панели.
Зависимости распада, как показано на рис. 2, обычно описываются уравнениями распада первого или второго порядка для оценки постоянных времени распада и, следовательно, кинетических скоростей.В процессе первого кинетического порядка скорость прямо пропорциональна концентрации взаимодействующих частиц, в то время как в процессе второго порядка скорость пропорциональна квадрату концентрации. Примеры процессов взаимодействия дефектов первого порядка включают захват межузельных атомов или вакансий на стоках, в то время как прямая аннигиляция вакансий и межузельных связей и образование ди-вакансий и межузельных атомов являются примерами процессов второго порядка.
Зависимости n (t off ) с рис.2 были подогнаны с помощью алгоритма Марквардта-Левенберга 18 с первым ( n (t off ) = n ∞ + ( n (0) — n ∞ ) exp (- t off / τ 1 )) и уравнения кинетики второго порядка, представленные на рис. 2 сплошными и штриховыми линиями соответственно. Здесь τ 1,2 — характерная постоянная времени затухания, а n ∞ — относительный беспорядок для.Поскольку уменьшение n с увеличением t off является результатом межкаскадного взаимодействия дефектов, постоянная времени τ отражает процессы межкаскадного взаимодействия дефектов. Ниже 60 ° C данные лучше всего соответствуют уравнению затухания второго порядка, тогда как затухание первого порядка дает лучшее соответствие всем зависимостям n (t от ) выше 60 ° C. Такая оценка кинетического порядка зависимостей n (t от ) была сделана путем сравнения значений аппроксимации в квадрате R с уравнениями спада первого и второго порядка.Однако во всех случаях различных T s квадратные значения R были> 0,96.
Температурные зависимости τ 1 и τ 2 показаны на рис. 3, демонстрируя монотонное уменьшение с увеличением T и излом (т.е. изменение первой производной) при 60 °. C на обеих кривых. Как и ожидалось из формы уравнений распада первого и второго порядка, τ 1 > τ 2 .На рис. 3 также представлена зависимость эффективности DA T ξ 1,2 , которую мы определяем, как и раньше [7, 8]: ξ = ( n (0) — n ∞ ) / n (0). Рисунок 3 показывает, что в пределах экспериментальных ошибок ξ увеличивается с T , что отражает соответствующее уменьшение n ∞ , что также ясно видно на зависимостях n (t от ) на рис. .2. Выше ~ 60 ° C ξ 1 насыщается при ~ 90%. Обратите внимание, что кажущееся насыщение ξ 2 при 100% для более высоких T s является артефактом худшего соответствия уравнению затухания второго порядка при температурах выше 60 ° C.
Рисунок 3: Температурные зависимости эффективной постоянной времени DA ( τ , левая ось) и эффективности DA ( ξ , правая ось) для согласования с первым (кружки) и вторым (треугольники) порядками уравнения распада.Сплошные символы лучше всего соответствуют данным.
На рис. 4 мы переписываем зависимости τ 1,2 ( T ) из рис. 3 в координатах Аррениуса, со скоростями DA ( k 1,2 ), определенными как и для процессы распада первого и второго порядка соответственно, причем kT имеет обычный смысл . На рис. 4 отчетливо видны два режима Аррениуса, ниже и выше 60 ° C. Подбор данных дает E a s и предэкспоненциальные множители ( A 1,2 ) E a 2 = 73 ± 5 мэВ и A 2 = (6.1 ± 1,3) × 10 3 Гц для T <60 ° C и E a 1 = 420 ± 10 мэВ и A 1 = (1,43 ± 0,69) × 10 9 Гц для T > 60 ° C. Значения E и s, полученные путем аппроксимации уравнениями распада первого и второго порядка, сопоставимы. Действительно, подгонка данных из рис.4 с уравнением затухания первого порядка для T <60 ° C и уравнением затухания второго порядка для T > 60 ° C дает E a s и A с E a 1 = 110 ± 10 мэВ и A 1 = (15.3 ± 5,4) × 10 3 Гц для T <60 ° C и E a 2 = 440 ± 20 мэВ и A 2 = (4,05 ± 2,9) × 10 9 Гц для T > 60 ° C.
Рисунок 4: График Аррениуса скорости DA.Сплошные символы — это результаты наилучшего соответствия экспериментальным зависимостям n (t off ), что соответствует затуханию второго порядка ниже 60 ° C и затуханию первого порядка выше 60 ° C.Прямые линии показывают результаты линейной аппроксимации, показывающие энергии активации 420 мэВ и 73 мэВ выше и ниже 60 ° C, соответственно. Также показаны результаты теоретического моделирования, описанные в тексте.
Наши экспериментальные данные однозначно показывают существование двух различных доминирующих процессов DA при T с ниже и выше 60 ° C, о чем свидетельствует (i) наличие двух четко определенных областей Аррениуса с сильно различающимися E a с и A с (рис.4), (ii) насыщение ξ для T > 60 ° C (рис. 3), и (iii) переход от второго порядка к кинетическому поведению первого порядка. Переход от второго кинетического порядка к поведению первого порядка при 60 ° C указывает на изменение динамики взаимодействия дефектов. Однако наши измерения комбинационного рассеяния света (с помощью лазерного излучения с длиной волны 633 нм) образцов, облученных при различных T с, не выявили каких-либо доказательств изменения состояния повреждения при 60 ° C. Кроме того, проведенный нами анализ с помощью просвечивающей электронной микроскопии не выявил каких-либо различий в типе повреждений Si, облученного импульсным и непрерывным пучками до одного и того же уровня беспорядка.
Два E a s ~ 73 и ~ 420 мэВ (рис. 4) контрастируют с гораздо большими значениями E a ~ 0,7–1,7 эВ, о которых сообщалось в предыдущей дозе. курс обучения 2,3,4 . В большинстве этих предыдущих попыток измерения E a DA 2,3,4 мощность дозы использовалась как скорость кинетического процесса в соотношении Аррениуса с неявным предположением, что мощность дозы пропорциональна скорости доминирующего процесса DA.Большая разница между значениями E a , измеренными в настоящей работе, и значениями, полученными в предыдущих исследованиях мощности дозы 2,3,4 , может быть отнесена на счет того факта, что при подходе мощности дозы E a эффективно извлекается из зависимости ξ (T ). Как подробно обсуждалось недавно 8 , для нашего выбора F на и t на , ξ — величина эффекта мощности дозы; я.е., разница между n для непрерывного лучевого облучения с мощностью дозы F = F на и F → 0. Следовательно, ξ отражает долю дефектов Френкеля, генерируемых баллистическими методами. которые участвуют в процессах DA для любого заданного F, на , а не для скорости взаимодействия дефектов . Другими словами, в то время как τ отражает скорость DA (т.е. динамику), ξ описывает «величину» DA.Это дополнительно подтверждается рис. 3, показывающим качественно разные зависимости ξ (T ) и τ (T ), что указывает на то, что параметры ξ и τ предоставляют дополнительную информацию.
При таком большом разбросе в E a значениях, о которых сообщалось ранее 2,3,4,5 , доминирующие процессы DA в Si остаются неуловимыми, с предположениями, что подвижные дефекты в высоких Дозовый режим, в котором преобладают межкаскадные DA-процессы, ведут себя иначе, чем миграция вакансий и междоузлий в режиме малых доз внутрикаскадных DA-эффектов, обычно контролируемых с помощью электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) 11 , спектроскопии аннигиляции позитронов (PAS) 12 и нестационарная спектроскопия глубоких уровней (DLTS) 15 .Напротив, наши результаты убедительно свидетельствуют о том, что даже при относительно высоких дозах и мощностях доз, типичных для технологически значимых радиационных сред, миграция точечных дефектов по-прежнему играет ключевую роль в межкаскадном DA. Прежде всего отметим, что E a ~ 73 мэВ для T <60 ° C согласуется с E a s, ранее ассоциировавшимся с миграцией изолированных междоузлий в Si, обнаруженной в DLTS ( ссылка 15) и PAS (ref.12) замеры. Точно так же E a 420 мэВ для T > 60 ° C согласуется с E a s, приписываемым миграции нейтральных вакансий (~ 0,40–0,46 эВ), сообщенной в EPR. 11 , PAS 12 и спектроскопия комбинационного рассеяния 13 . Это также согласуется с несколькими теоретическими предсказаниями 19,20,21,22,23 . Отметим, что зарядовые состояния подвижных дефектов важны для условий облучения малой дозой, когда решеточные легирующие примеси определяют положение уровня Ферми и зарядовое состояние дефекта.Напротив, настоящее исследование фокусируется на режиме относительно высоких доз (и, следовательно, высоких уровней повреждения), когда мы, вероятно, имеем дело только с нейтральными вакансиями и междоузлиями. Действительно, в настоящем исследовании концентрация радиационно-генерируемых (стабильных) дефектов решетки значительно превышает исходную концентрацию примеси, и материал находится в полуизолирующем состоянии 8 . Этот вывод дополнительно подтверждается недавним исследованием импульсного пучка, которое показало, что τ не зависит от уровня легирования для облучения Si ионами Ar с энергией 500 кэВ при RT 8 .
Доминирующая роль миграции дефектов в межкаскадном DA также согласуется с относительно большим средним расстоянием между центрами соседних каскадов в каждом импульсе (~ 72 нм или ~ 300 атомных расстояний). В таких случаях межкаскадное взаимодействие дефектов не могло происходить без значительной миграции дефектов. Для трехмерного случайного блуждания с дефектом, перемещающим только одно атомное расстояние во время каждого скачка, потребуется ~ 200 000 скачков, чтобы дефект прошел расстояние между центрами двух соседних каскадов столкновений 24 .Следовательно, хотя миграция дефектов E и не может быть самым большим энергетическим барьером, который дефект на пути к рекомбинации или захвату должен преодолеть, это барьер, который необходимо преодолевать много раз.
Чтобы получить представление об атомистике взаимодействия дефектов и лучше коррелировать измеренные здесь значения E и с энергетическими барьерами конкретных процессов миграции или взаимодействия дефектов, мы реализовали моделирование теории скорости, как в ссылках 25, 26, 27, 28, сравниваются с нашими экспериментальными данными.Успешное описание зависимостей n (t от ) и τ (T ) было получено с помощью модели, учитывающей только следующие четыре процесса: (i) генерация баллистической пары Френкеля ( I s и В с), рассчитанный по коду TRIM 16 ; (ii) аннигиляция I s и V s на ненасыщенных стоках (таких как кластеры точечных дефектов), (iii) V + V → V 2 и (iv) I. + В 2 → В .Здесь I, V и V 2 относятся к междоузлиям, вакансиям и дивакансиям соответственно. Реакция V + I → ∅ опускается, поскольку она не влияет на баланс между V и I , который имеет решающее значение для стабильного накопления повреждений в этой модели. Мы также обнаружили, что добавление реакции V + I → ∅ к модели не влияет на результирующие значения E a .Уравнения для параметров взаимодействия, зависящих от T и , были взяты из работы. 28. Энергии миграции В, с и I, с были установлены равными 400 и 100 мэВ, соответственно, в то время как все другие энергетические барьеры были установлены на ноль. Все радиусы захвата были установлены на 5 λ , где λ — межатомное расстояние в Si. Общая доза и мощность дозы были установлены равными 10 12 см −2 и 10 13 см −2 с −1 , соответственно, с t на в 1 мс. .Частота попыток и концентрация стоков были установлены равными 10 −11 с −1 и 8,5 × 10 16 см 3 соответственно, а объемный беспорядок ( n ) был представлен как V 2 концентрации, как и в предыдущих исследованиях 25,26,27,28 .
Результаты такого моделирования теории скорости показаны на рис. 4 вместе с линейными аппроксимациями (пунктирные линии) для определения E a s. Примечательно, что такая относительно простая модель способна воспроизвести довольно сложный экспериментальный набор данных: зависимости n (t от ) и аррениусовское поведение скорости DA.В рамках этой модели значение E a , составляющее ~ 400 мэВ на графике Аррениуса на рис. 4 для T > 60 ° C, действительно соответствует энергии миграции V . Однако значение E a ~ 100 мэВ для T <60 ° C на рис. 4 фактически не соответствует энергии миграции I . Вместо этого он отражает конкуренцию между двумя каналами за аннигиляцию V , один за счет захвата на стоках, а другой за счет образования V 2 .В то время как формация V 2 преобладает при более низких T с, аннигиляция V на опускании становится процессом, ограничивающим скорость при T > 60 ° C. Значительно меньшее значение E и для миграции I приводит к скорости миграции I , которая на несколько порядков выше, чем у V с. В результате τ контролируется преимущественно скоростью миграции V во всем исследованном диапазоне T .Следовательно, моделирование также помогает нам понять происхождение критического значения T 60 ° C на рис. 4.
Однако эта относительно простая модель имеет ограничения. Он учитывает только очень ограниченное подмножество возможных взаимодействий дефектов и игнорирует возможные вклады от межузельных кластеров и более крупных вакансионных кластеров. Эта простая модель не может количественно описать полный диапазон нарастания повреждений вплоть до аморфизации решетки, поскольку она не учитывает нелинейные процессы, приводящие к сверхлинейному (сигмоидальному) накоплению повреждений при повышенных T s.Эта модель также не включает нелинейные эффекты каскадной плотности, приводящие к образованию тепловых всплесков и / или смещений 29 . Кроме того, эта модель не предсказывает переключение со 2-го порядка на кинетическое поведение 1-го порядка при 60 ° C. В настоящее время требуется дополнительная работа для разработки более сложных и физически реалистичных моделей, которые могут описать весь диапазон экспериментальных наблюдений, включая динамику накопления повреждений и взаимодействия дефектов при различных условиях облучения.Дальнейшие экспериментальные работы также необходимы для изучения нелинейных всплесков на температурной зависимости динамики взаимодействия дефектов в Si.
Обзор дефектной структуры и химии оксида церия и его твердых растворов
Ceria и ее твердые растворы играют жизненно важную роль в нескольких промышленных процессах и устройствах. К ним относятся преобразование солнечной энергии в топливо, твердые оксидные топливные элементы и электролизеры, мемристоры, химическое сгорание, автомобильные трехкомпонентные катализаторы, каталитические покрытия поверхности, суперконденсаторы и, в последнее время, электрострикционные устройства.Привлекательной особенностью церия является возможность настройки химического состава дефектов для повышения эффективности материалов в областях применения. Годы исследований выявили многие особенности макроскопических характеристик церия и его производных на больших расстояниях. В этом обзоре мы сосредоточимся на области химии дефектов диоксида церия, которой уделялось сравнительно мало внимания, а именно на локальных искажениях, вызванных дефектами, и ассоциатах ближнего действия. Эти особенности непериодичны по своей природе и, следовательно, не могут быть легко обнаружены с помощью традиционной порошковой дифракции рентгеновских лучей.Мы обобщаем соответствующие литературные данные, полученные с помощью термодинамического анализа, спектроскопии комбинационного рассеяния света и спектроскопии тонкой структуры поглощения рентгеновских лучей (XAFS). Каждый из этих методов позволяет понять поведение материала, не полагаясь на периодическую симметрию на больших расстояниях. На основе термодинамического анализа делается вывод о наличии дефектов. С помощью XAFS, зонда, специфичного для элемента, получается локальная структура вокруг выбранных видов атомов, тогда как с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния обнаруживается нарушение локальной симметрии и колебательные изменения в схемах связывания.Отметим, что для нелегированного оксида церия и его твердых растворов связь между ближним порядком и координацией катион – кислород – вакансия остается предметом активных дискуссий. Помимо сопоставления иногда противоречивых данных в литературе, мы усиливаем этот обзор, сообщая о новых результатах спектроскопии и анализе. Мы вносим свой вклад в эту дискуссию, вводя дополнительные данные и анализ, ожидая, что углубление нашего фундаментального понимания этой взаимосвязи приведет к способности прогнозировать и адаптировать химический состав дефектов материалов на основе церия для практических применений.
Введение
ВведениеДиоксид урана (UO 2 ) в основном используется в качестве ядерного топлива, обычно в экстремальных условиях. Например, он подвергается воздействию агрессивных и радиоактивных сред при рабочих температурах до 2000 ° C. UO 2 широко изучен с целью понимания его теплофизических, транспортных и дефектных свойств [1–14]. Все эти свойства были всесторонне обобщены Govers et al. 2007 [15,16].Молекулярно-динамическое моделирование зависящих от температуры физических свойств UO 2 было использовано для поддержки текущих экспериментов, которые не могут быть легко выполнены из-за требуемых экстремальных условий. К таким свойствам относятся параметр решетки, объем, плотность, удельное электросопротивление и диффузия, и они чувствительны как к температуре, так и к облучению [17–22]. Радиационное повреждение кристаллов UO 2 оказывает сильное влияние на топливо реактора, что, в свою очередь, снижает производительность.
Тяжелые ионы, продукты деления, альфа-частицы, альфа-атомы отдачи (альфа-частицы и ядра отдачи, образующиеся в результате альфа-распада) и нейтроны вызывают повреждения в результате облучения.Более того, электроны, рентгеновские лучи и гамма-лучи усиливают разрушение, но обычно игнорируются [17]. Когда кристалл UO 2 подвергается облучению, дефекты пары Френкеля (FP) создаются вдоль направления облучения. FP возникает, когда излучение заставляет атом смещаться из его обычного положения в решетке, создавая вакансию в решетке и межузельный атом. Кроме того, если доза облучения достаточно высока, полная аморфизация может произойти в условиях окружающей среды [17]. Экспериментально Nakae et al.[18–20] и Вебер [21,22] изучали эффекты деления и дозы α-частиц, а также температурные зависимости и поведение восстановления параметра решетки и деформации решетки облученного UO 2 .
Молекулярно-динамическое моделирование радиационных повреждений ранее исследовало образование и кластеризацию дефектов из-за отдачи энергичного урана в UO 2 [23]. Кроме того, Aidhy et al. [24] исследовали кинетическую эволюцию точечных дефектов, вызванных облучением в UO 2 при 1000 K, с использованием моделирования молекулярной динамики.Они заметили, что если такие дефекты присутствуют только в одной подрешетке, FP рекомбинируют во время уравновешивания, но если дефекты присутствуют в обеих подрешетках, они образуют кластеры. Они пришли к выводу, что радиационная стойкость материала в первую очередь определяется его катионной подрешеткой. Однако, насколько нам известно, до настоящего времени не моделировалось набухание решетки, возникающее в результате врастания дефектов, и температурная зависимость восстановления решетки дефектного UO 2 .
В данной работе расчеты молекулярной динамики проводились на сверхъячейках UO 2 .Для межионных взаимодействий использовались два различных типа частично ионизованных жестких ионных потенциалов, взятых из литературы [1,5]. Прорастание дефектов было исследовано в связи с набуханием решетки, и результаты сопоставлены с экспериментальными данными.
Методика молекулярно-динамического моделированияКристаллический диоксид урана с четырьмя ионами урана и восемью ионами кислорода в элементарной ячейке имеет структуру фторидного типа. Ионы урана находятся в центре кубической структуры и координированы с восемью анионами кислорода.Ионы кислорода окружены четырьмя ионами урана. Ячейка молекулярной динамики (МД) была построена из 500 катионов и 1000 анионов в массиве суперячейков 5 × 5 × 5 в пяти взаимно ортогональных направлениях. Расчеты проводились с использованием МД-кода Moldy [25]. Дальнодействующие кулоновские взаимодействия учитывались с помощью суммирования Эвальда [26]. Положения и скорости ионов рассчитывались с помощью алгоритма Бимана, который относится к типу предсказателя-корректора, с использованием временного шага Δt = 1,0 фс. Система была смоделирована при постоянном давлении и температуре (NPT) при 300 K с использованием термостата Носа-Гувера и методов постоянного напряжения Паринелло-Рахмана.Равновесные прогоны выполнялись в течение 10 пс, а данные собирались в течение следующих 40 пс.
Подготовка образцовсуперячейки 5 × 5 × 5 облученных образцов с различной концентрацией дефектов были приготовлены путем случайного перемещения ионов из узлов решетки в межузельные положения внутри слоев. Типичная суперъячейка с такими дефектами показана на рис. 1. В дальнейшем эти ионы будут называться дефектами исходной пары Френкеля (IFP), а те, которые присутствуют после уравновешивания, будут называться дефектами пары Френкеля (FP).Чтобы свести к минимуму эффекты аннигиляции, дефекты IFP не включались в последовательные слои, так что вакансии и междоузлия не ограничивали друг друга напрямую. Каждый дефектный слой имеет примерно одинаковое количество IFP. Одна и та же процедура моделирования использовалась как для дефектных, так и для совершенных боксов суперячейки. На основе дозовых экспериментов [17] были приготовлены суперэлементы из диоксида урана с несколькими различными концентрациями IFP. Чтобы коррелировать эффекты подрешетки (кислородной или урановой подрешетки) с типом облучения, были сконструированы сверхъячейки либо с кислородными IFP, либо с урановыми IFP, но не с обоими.Числа полуэмпирических потенциалов были разработаны для моделирования взаимодействий между ионами UO 2 [15]. Большинство этих потенциалов, параметризованных в отношении постоянной решетки, объемного модуля упругости и / или упругих постоянных, удовлетворительно оценивают теплофизические свойства UO 2 при низкой температуре, но не способны воспроизвести свойства решетки при высоких температурах в твердой фазе, а также в жидкости. фаза.
10.1371 / journal.pone.0134500.g001 Рис.Стрелки указывают смещения атомов из узлов решетки в положение внедрения. Каждый цвет представляет отдельный слой в направлении оси x.
В литературе есть две потенциальные модели типов Букингема-Морса и Вашишта-Рахмана, параметризованные Якубом и Гюнаем, соответственно, что твердые и жидкие свойства и фазовые переходы UO. 2 были разумно воспроизведены. Несмотря на ограничения любого классического потенциала, а именно: электронная структура не может быть исследована, изучение атомной структуры и динамики дефектов в системе, содержащей большое количество частиц, может быть чрезвычайно полезным, поскольку метод квантово-механического моделирования применяется для относительно небольшого количества частиц. частицы.Для изучения механизма набухания решеток с врастаниями дефектов необходима потенциальная модель, воспроизводящая свойства дефектов и большое количество частиц. Таким образом, межионные взаимодействия моделировались с использованием двух различных типов потенциалов жестких ионных пар, один из которых параметризован Якубом и др. [5], а другой — Günay et al. [1], где было показано, что они успешны для изучения свойств дефектов в широком диапазоне температур.
Дополнительные расчеты были выполнены для урановых IFP с использованием увеличенной ячейки, 8 × 8 × 8 элементарных ячеек, и с более длительным временем моделирования, 100 пс.Результаты сравнивали с результатами, полученными для суперячеек 5 × 5 × 5. Данные были пересчитаны с использованием суперячейки большего размера, поскольку дефекты могут влиять на периодические изображения дефектов, когда моделирование IFP урана дает слишком много дефектов.
Расчет количества дефектовЗдесь мы опишем, как было рассчитано количество кислородных и урановых ФП в приготовленных образцах. Хотя можно визуально определить количество дефектов с помощью программы VMD [27], как видно из рис. 2, мы разработали метод расчета среднего числа FP.Результаты, полученные этим методом, согласуются с визуальными наблюдениями.
10.1371 / journal.pone.0134500.g002 Рис.Урановые дефекты типа искажения и преграды (серые) указаны стрелками. Дефекты типа искажения — это ионы, которые слегка смещены в каналы. Дефекты типа препятствия — это ионы, которые занимают центральные позиции внутри каналов; они занимают особые позиции, имеют постоянное координационное число и могут считаться ионами, захваченными в клетках.Существует связь между врастанием дефектов прегражденного типа и радиационным расширением решетки.
В этом методе количество дефектов Mα¯ вычисляется путем усреднения количества дефектов по количеству временных шагов, n t , с использованием следующего соотношения: Mα¯ = ∑i = 1nt∑j = 1NαKijnαβnt (1) где K ij представляет количество β-ионов вокруг j th α иона во время временного шага i th в диапазоне Δr = r max -r min и n αβ является первой координацией. число совершенного кристалла n uu = 12, n oo = 6, n uo = 8.Значения r min и r max определяются из первого пика функции радиального распределения, g αβ (r), ограниченного таким образом, что Mu¯≅Nu = 500 и Mo¯≅No = 1000. В качестве репрезентативного примера g uu (r), используемый для определения максимального и минимального значений r, приведен на рис. 3. Дефекты типа искажения и препятствия (см. Рис. 2) могут, соответственно, считаться смещенными ионами. в каналах и ионах, которые занимают центральные позиции каналов. Ион типа препятствия имеет постоянное количество окружающих его ионов, которые занимают определенное положение, но ион типа искажения гораздо более подвижен, поскольку он имеет неопределенное положение.На рис. 3 показан отчетливый предварительный пик, непосредственно перед основным пиком, который отражает распределение FP типа препятствия.
10.1371 / journal.pone.0134500.g003 Рис.Дефекты типа преграды и искажения указаны на графике. Дефекты типа препятствия имеют более резкие границы (предпики), чем дефекты типа искажения.
Уравнение (1) дает среднее количество дефектов типа препятствия; Mu ¯obs.14 для диапазона Δr≅3,4–0,0. Чтобы вычислить типы искажения FP, Δr определяется, предполагая, что главный пик g αβ (r) является симметричным. Определения интервалов Δr дефектов типа искажения несколько неоднозначны по сравнению с определениями дефектов типа препятствия. Здесь снова полезна функция радиального распределения. Мудист. было вычислено, что оно составляет приблизительно 21 для диапазона Δr≅4.947–4.5. Эти рассчитанные числа дефектов согласуются с числами, определенными визуальным осмотром снимка VMD, показанного на рисунке 2.
Результаты и обсуждение Набухание решетки из-за врастания дефектаРасширение решетки, которое происходит в результате повреждения альфа-частицами, на несколько порядков больше, чем расширение решетки в результате повреждения делением [17]. Относительное расширение решетки Δa / a o было рассчитано с использованием числа дефектов IFP до 40 для температуры 300 K и суперячейки 5 × 5 × 5. Сравнение расчетных результатов относительного расширения решетки с результатами, полученными в результате экспериментов, показало, что расчеты, проведенные на кислородных IFP, подтвердили эксперименты по делению, а те, которые были выполнены на урановых IFP, подтвердили эксперименты с альфа-частицами.Поэтому результаты по кислороду и урану будут представлены в двух отдельных разделах.
Суперячейки с кислородными дефектами пар Френкеля На рис. 4 представлены графики зависимости количества IFP от относительного расширения решетки, полученные с использованием потенциалов Гюнея [1] и Якуба [5], и экспериментально определенных значений относительного расширения решетки в зависимости от данных деления из Мацке [17]. Моделирование ансамблей NPT методом МД проводилось с использованием 10 различных систем с исходными дефектами, число кислородных IFP варьировалось от 0 до 40.Только некоторые из кислородных IFP избегали рекомбинации на этапе уравновешивания 10 пс. После уравновешивания количество присутствующих FP, обозначенное числами рядом с точками данных на рис. 4, оставалось постоянным. При увеличении дозы деления экспериментально наблюдались три различные стадии [17,18]: изолированные FP производятся с постоянной скоростью (14 Значения, указанные рядом с точками данных, представляют количество кислородных FP типа препятствия в суперячейке MD в конце моделирования. Вставка взята из работы. 17, и показаны экспериментальные данные для изменений параметров решетки, которые возникают в результате врастания дефектов, в зависимости от увеличения дозы деления. Эти стадии были успешно воспроизведены с использованием обоих потенциалов. Максимальные точки набухания были оценены как Δa / a o = 11,4 × 10 −4 –10,99 × 10 −4 для потенциалов Гюнея и Якуба соответственно, что очень близко к экспериментальному значению Δa / a o = 11,09 × 10 −4 . Основываясь на данных моделирования, между 14 Цель этого раздела — сопоставить наблюдаемые относительные изменения параметра решетки как экспериментального альфа-облученного UO 2 , так и количества дефектов FP урана, предсказанных с помощью МД-моделирования, и интерпретировать эти корреляции. . Урановые IFP вызывают больше дефектов, чем кислородные IFP, поэтому этот раздел состоит из двух частей: в одном разделе представлены результаты моделирования МД на суперячейках 5 × 5 × 5, в другом — на суперячейках 8 × 8 × 8.Чтобы получить более последовательные и надежные результаты и определить влияние изображений дефектов, эффекты изменения периодических граничных условий наблюдались путем сравнения результатов, полученных для суперячейков 5 × 5 × 5, содержащих урановые IFP, с результатами, полученными для 8 × 8 × 8 суперячеек, содержащих урановые IFP. Количество урановых IFP варьировалось от 0 до 30, что было достаточно большим диапазоном, чтобы продемонстрировать стадию насыщения с использованием потенциалов Якуба и Гюнея.В отличие от UO 2 с кислородными IFP, рекомбинация некоторых вакансий и внедрений урана на этапе уравновешивания привела к созданию дефектов FP урана и кислорода типа искажения и препятствия. На рисунках 5 и 6 показано, как количество выживших (оставшиеся урановые IFP) и созданных (уран и кислород) FP менялось в зависимости от количества урановых IFP. Эти результаты были получены в направлении <110>, как показано на рисунке 2. Количество всех типов дефектов увеличивалось по мере увеличения количества урановых IFP, в конечном итоге достигая значений насыщения.Кислородные дефекты типа искажения были самыми многочисленными и резко увеличивались, быстро достигая значения насыщения. Подобное поведение наблюдали Turos et al. [28] в своем экспериментальном исследовании радиационных дефектов в UO 2 . Для сравнения на вставках к рис. 5 и 6 показано, как концентрации дефектов U и O меняются с увеличением дозы имплантации. Это указывает на то, что большая разница между управляющими силами рядов U и O ответственна за более высокое значение насыщения, наблюдаемое для ионов кислорода, чем для ионов урана.Управляющая сила возникает из-за различий в массах и подвижностях ионов U и O. Известно, что ионы O по своей природе более подвижны, чем ионы U, и что они имеют жидкоподобный коэффициент самодиффузии при температурах примерно на 20% ниже, чем температура плавления UO 2 , что является свойством суперионного проводника. Следовательно, кислородные дефекты легче создавать при рекомбинации IFP урана даже при 300 К. Вставка взята из работы. 28 и показывает экспериментально определенные концентрации созданных FP урана и кислорода в зависимости от дозы. Вставка взята из работы. 28 и показывает экспериментально определенные концентрации созданных FP урана и кислорода в зависимости от дозы. Экспериментальный коэффициент текучести каналов был определен как χ O / χ U ≅6.7 [28]. Аналогично, мы оцениваем отношение общего числа дефектов (типов искажения и преграды) ионов кислорода к таковому для ионов урана примерно в 3,3 при использовании потенциала Якуба и 5,4 при использовании потенциала Гюнея. Наши результаты показывают, что из-за их больших эффективных ионных радиусов, r O / r U À1,4, дефекты типа искажения ионов кислорода также частично блокируют каналы, даже если они не расположены в центрах каналов. Это приводит к экспериментально наблюдаемому выходу повышенного рассеяния [28]. Кроме того, отчетливые особенности на рисунках 5 и 6 указывают на то, что дальнейшее увеличение IFP урана приводит к уменьшению количества препятствующих и искажающих ионов урана и кислорода. Тенденции к восстановлению дефектов в экспериментальных исследованиях не наблюдалось. Возникает вопрос, приведет ли экспериментально дальнейшее увеличение дозы облучения к частичному восстановлению дефектов и сжатию решетки или нет. На рис. 7 и 8 представлены графики расширения решетки Δa / a 0 в зависимости от количества дефектов.Не существует четкой функциональной связи между Δa / a 0 и дефектами кислорода типа препятствия или дефектами урана типа искажения. Кислородные дефекты преграждающего типа и урановые дефекты искаженного типа практически не вносят вклад в общее количество дефектов (рис. 5 и 6), когда присутствуют в виде IFP в количестве менее ~ 15 и ~ 10 соответственно. Таким образом, эти дефекты не показаны на рис. 7. На уровнях ниже, чем насыщение, расширение решетки экспоненциально зависит от количества кислорода типа искажения (см. Рис. 7 (а)), типа искажения + препятствия для кислорода (см. Рис. 7). (c)), дефекты типа искажение + преграда кислород + уран (см. рис. 8 (a)) и исходный урановый FP (см. рис. 8 (b)).Максимальное наблюдаемое расширение решетки составляло около 1,4% при использовании потенциала Якуба и 0,5% при использовании потенциала Гюнея. Эти значения соответствуют изменениям объема на 4,2 и 1,5% соответственно. Для сравнения, экспериментально определенная взаимосвязь между расширением решетки и альфа-дозой, определенная Вебером [21], показана на вставке на рис. 8 (b). Подгонка данных, полученных из модели врастания повреждений Вебера [21], дала выражение Δa / a 0 = 8,4 × 10 −3 [1-exp (-0,85D α × 10 −16 )] , что предсказывает, что расширение решетки будет равно 0.84% в условиях насыщения [21]. Вдохновленные уравнением Вебера, мы также подогнали данные к тому же уравнению, и во всех случаях значение насыщения расширения решетки Δa / a 0 оценивается между 0,44% -0,48% для Günay и 1,3% -1,8% для Yakub. потенциалы. Причина, по которой более низкие значения расширения решетки были получены с использованием потенциала Гюнея, может заключаться в том, что он использует более сильное притягивающее взаимодействие, чем модель Якуба. Вебер [21] подсчитал, что одна пара дефектов для каждых 3-4 элементарных ячеек возникает в области насыщения и что такая концентрация дефектов указывает на изолированные дефекты и незначительную кластеризацию.Оба потенциала привели к очень похожему количеству дефектов типа препятствия, которое определил Вебер. Интересно, что, как показано на рис. 7 (b), расширение решетки изменяется линейно в зависимости от количества урановых дефектов типа преграды. Очевидно, такие дефекты урана, координированные с шестью ионами урана, ответственны за расширение решетки. Согласно уравнению 2, градиент графика на рис. 7 (b) указывает, что приращение объема на урановую пару Френкеля типа препятствия, Δv F , составляет 39.56 и 49,47 Å 3 , используя потенциалы Гюнея и Якуба соответственно. (a) Кислородные искажения (b) урановые препятствия (c) кислородные препятствия + искажения и (d) урановые препятствия + искажения. (a) Общее количество дефектов после уравновешивания и (b) начальное количество урановых FP.Вставка взята из работы [5]. 21 и представлены экспериментальные данные о расширении решетки в зависимости от кумулятивной дозы. Процедура, аналогичная той, что использовалась с суперячейкой 5 × 5 × 5, использовалась с суперячейкой 8 × 8 × 8. В урановую сверхъячейку, состоящую из 2048 ионов урана и 4096 ионов кислорода, было включено до 80 дефектов IFP урана. Равновесный прогон для каждой дефектной суперячейки выполнялся в течение 30 пс, а данные собирались в течение 70 пс. Когда ионы подвергались визуальному анализу, было четкое различие между дефектами кислорода и дефектами урана.Дефекты урана, которые обычно являются дефектами обструктивного типа, имеют стабильные положения в октаэдрических междоузлиях и координируются с 6 другими ионами урана в нормальных положениях решетки. Когда кристаллы были исследованы с направления <110>, было ясно, что дефекты урана типа препятствия закупоривают каналы, остаются в своих межузельных положениях и вибрируют на своих местах. Напротив, кислородные дефекты, которые обычно являются дефектами типа искажения, подвижны и имеют нестабильные межузельные положения.Такие дефекты могут перемещаться из одного положения кристалла в другое, пересекая канал или частично закрывая его (ионы кислорода могут перемещаться в каналы), и не иметь специальных положений. Эти выводы можно сделать либо из изображений, либо из функций радиального распределения O-O и U-U. График функции радиального распределения, полученный в результате моделирования методом МД, показывает, что межузельные дефекты урана расположены между 2,75 и 3,4 Å от окружающих их ионов урана (рис. 9). Острые пики указывают на неподвижные ионы.Кислородные междоузлия могут находиться на расстоянии от 3,2 до 3,4 Å от других ионов кислорода и не показывают значительных пиков. Очень немногие межузельные ионы кислорода являются неподвижными, и их можно было наблюдать с направления <110>, и было обнаружено, что они сохраняют свои позиции внутри каналов и, таким образом, были названы кислородными дефектами преградительного типа. Пики, связанные с этими кислородными дефектами, отсутствуют на рис. 9. Мы можем утверждать, что пики, связанные с кислородными дефектами прегражденного типа, могли сливаться с пиками, связанными с кислородными дефектами типа искажения.Кислородные дефекты преграждающего типа возникают реже, чем кислородные дефекты деформирующего типа, и могут наблюдаться только при концентрациях IFP урана 40 и выше. g uu (r) и g oo (r) UO 2 с 50 урановыми IFP в суперячейке 8 × 8 × 8 MD. На рис. 10 распухание решетки четко демонстрирует линейную зависимость от количества урановых дефектов преградительного типа для обоих потенциалов.Это объясняет расширение решетки, наблюдаемое при облучении альфа-частицами. Это также наблюдалось в сверхъячейке 5 × 5 × 5, рис. 7 (b), обсуждавшейся в предыдущем разделе, и подтверждает эту тенденцию. Приращение объема для урановых FPs типа препятствия, как определено на Рис. 10, составляет приблизительно 55,65 и 28,85 Å 3 для потенциалов Якуба и Гюнай, соответственно. Значение, полученное из потенциала Якуба, является приблизительным, поскольку наклон графика на рис. 10 изменяется, когда количество FP превышает 30.Одна из возможных причин этого заключается в том, что кислородные дефекты типа препятствия появляются, когда присутствует более 35-40 урановых IFP, соответствующих 30 блокирующим урановым FP, как показано на рис. 11. На рис. 6, показанном в предыдущем разделе, также было замечено, что кислородные FP типа препятствия появляются в присутствии более чем 15 урановых IFP.Как упоминалось в предыдущем разделе, кислородные дефекты преграждающего типа составляют лишь очень небольшую часть кислородных дефектов. Из наклона графика потенциала Якуба, показанного на рис. 10, было вычислено приращение объема, равное 46,62 Å 3 при наличии 0–30 урановых FP и 64,97 Å 3 при наличии 30–50 урановых FP. Разница между этими значениями составляет 18,35 Å 3 , что близко соответствует ранее обсуждавшемуся в этой статье значению приращения объема, рассчитанному для кислородных FP с использованием потенциала Якуба, 13.43 Å 3 , а опубликованное экспериментальное значение — 13,8 Å 3 [18]. Эти наблюдения указывают на то, что небольшое количество кислородных дефектов проникает в октаэдрические клетки дефектов урана препятственного типа. Возможно, в некоторых октаэдрических клетках находится один (пример показан синей стрелкой на правой стороне S1 Video. Ионы урана и кислорода окрашены в красный и черный цвета соответственно) или, реже, два атома кислорода (обозначены значком синяя стрелка на левой стороне S1 Video) и что такие атомы кислорода вибрируют в интерстициальных узлах с ураном типа препятствия, действуя как дефекты типа препятствия.Не все кислородные дефекты обструктивного типа вовлечены в такие образования. Однако такая конформация, которую можно наблюдать визуально, могла бы объяснить увеличенный наклон, наблюдаемый на Рис. 10, когда присутствует более 30 урановых FP с препятствиями. На Рис. 12 кислородные дефекты прегражденного типа появляются, когда присутствует от ~ 35 до 80 урановых IFP, а набухание решетки экспоненциально спадает, приближаясь к максимуму, до значения насыщения. Когда график достигает точки насыщения, данные показывают высокую изменчивость.Здесь октаэдрические клетки из урана или кислородно-урановых ионов в какой-то момент схлопываются из-за расширения решетки, что приводит к уменьшению ее расширения. Более того, реформирование этих оболочек приводит к увеличению расширения решетки, что оказывается сильно разбросанными данными по направлению к значению насыщения, показанному на рис. 12. Когда ионы урана типа препятствия включены в суперячейку, и ионы кислорода типа препятствия агломерируются вокруг препятствия типа ионов урана, набухание решетки достигает точки насыщения, и не остается места для препятствующих дефектов.Эти точки насыщения оказались равными 0,3–0,4% для потенциала Гюнай и 1–1,1% для потенциала Якуба. Когда размер суперячейки был увеличен с 5 × 5 × 5 до 8 × 8 × 8, значение насыщения, полученное из потенциала Якуба, лучше согласовывалось с экспериментальным значением 0,84%. Вставка взята из работы. 21 и показывает экспериментальное расширение решетки как функцию кумулятивной дозы. Моделирование молекулярной динамики использовалось для исследования того, как врастание дефектов влияет на набухание решетки в UO 2 , с использованием двух различных потенциалов частично ионизированных жестких ионов. Суперячейки с разной концентрацией дефектов моделировались в условиях постоянного давления и температуры. Было обнаружено, что некоторые IFP, как в образцах с кислородными дефектами, так и в образцах с дефектами урана, рекомбинировали на этапе уравновешивания и вызывали дополнительные FP типа препятствий и искажений.Количество наведенных дефектов в образце оставалось почти постоянным после уравновешивания. Наблюдаемое сходство между расширением решетки, которое происходит в результате врастания кислородных дефектов, и которое происходит в результате дозы деления, указывает на то, что повреждение делением может создавать только кислородные FP и что они ответственны за набухание решетки. Успешно воспроизведены экспериментально наблюдаемые стадии расширения решетки и значения насыщения. Результаты моделирования для образцов уранового IFP были аналогичны экспериментальным данным, полученным в исследовании, в котором изучались образование дефектов и отжиг с высокой энергией 4 ионов He [28].Из-за больших колебаний и размеров ионов кислорода дефекты типа искажения также могут приводить к увеличению выхода рассеяния, даже когда ионы кислорода не занимают точные центры каналов. Расширение решетки изменяется линейно в зависимости от дефектов FP урана типа преграды и экспоненциально зависит от дефектов всех других типов. Шестикоординированные (U-U) межузельные частицы урана вызывают расширение решетки. Хотя есть некоторые различия между смоделированными и экспериментальными значениями насыщения при расширении решетки, наша расчетная концентрация дефектов типа препятствия сравнима с экспериментальным значением.Это происшествие может быть связано с потенциалами МД-моделирования, которые завышают или занижают постоянную решетки. И деление, и облучение альфа-частицами приводят к насыщению при расширении решетки, потому что в какой-то момент объемы ионов типа препятствия слишком велики, чтобы быть стабильными. Следующим шагом в этой работе будет изучение влияния температуры на эволюцию восстановления решетки с использованием сверхъячеек с кислородом и ураном FP. Это позволит нам понять влияние подрешетки на процедуру восстановления. Даниэль Дунае Лицам быстрого реагирования, солдатам или лицам, подвергшимся любой атаке с применением химического оружия, необходим способ удаления газа из воздуха. Хотя маски с активированным углем оказались эффективными, последний технологический прорыв, связанный с использованием металлоорганического каркаса, может не только удалить газ, но также обезвредить и разложить его. Это недавний результат исследования, проведенного Анатолием Френкелем в ходе исследования вещества, имитирующего действие нервно-паралитического газа зарин. Френкель, старший химик в Брукхейвенской национальной лаборатории и профессор кафедры материаловедения и химической инженерии в Университете Стоуни-Брук, работал с металлоорганическими каркасами, которые содержат узлы кластеров циркония, которые связаны решеткой органических связей. Эти структуры будут «выполнять свою работу даже без какой-либо каталитической активности», сказал Френкель, потому что они пористые и улавливают газы при прохождении через них.«Это похоже на губку, которая впитывает влагу. Его высокая пористость уже была преимуществом ». Френкель и его коллеги, в том числе Джон Моррис и Диего Троя из Технологического института Вирджинии, Уэсли Гордон из Химико-биологического центра Эджвуда и Крейг Хилл из Университета Эмори, среди других участников, подозревали, что эти структуры также могут разлагать газ. Теоретически исследователи предсказывали, что это могло быть так, хотя у них не было доказательств. Френкель и его команда использовали дифференциальный метод, чтобы увидеть, что осталось в конструкции после прохождения газа.Их исследования показали высокую плотность электронов около атомов циркония. «Они были похожи на хлебные крошки, собранные вокруг места, где были циркониевые узлы с соединительными линкерами», — сказал Френкель. Хотя эта работа, которую ученые опубликовали в Журнале Американского химического общества, имеет значение для защиты солдат или гражданских лиц в случае атаки с применением химического оружия, Френкель и его коллеги, получившие финансирование от Агентства по уменьшению угрозы обороны, могут делиться своими результатами с общественностью и научным сообществом, потому что они не работают с секретными материалами и использовали вещество, похожее на нервно-паралитический газ, а не на зарин или любой другой потенциально смертельный газ. «Эти знания могут быть переданы в секретные исследования», — сказал Френкель. «Это ступенька». Действительно, Френкель может представить себе создание маски, которая включает в себя металлоорганический каркас, который удаляет смертоносные нервно-паралитические газы из воздуха и в то же время обезвреживает газ, обеспечивая защиту для служб быстрого реагирования или военных после атаки химического оружия. Несмотря на то, что он не работает в этой сфере, Френкель также рассказал, как производители могут использовать эти каркасы для обработки ткани, которая используется для изготовления одежды, которая может предотвратить попадание газов, которые могут быть вредными для кожи. Физик по образованию, работа Френкеля, которая включает сотрудничество по пяти другим грантам, имеет общую тему: он исследует взаимосвязь между структурой и функцией, особенно в мире наноматериалов, где материалы меньшего размера с большой площадью поверхности находят применение в различных областях. различных отраслей промышленности, от хранения и передачи энергии до доставки лекарств или фармацевтических препаратов на целевой объект. Эрик Стах, руководитель группы электронной микроскопии в BNL, сотрудничал с Френкелем и предположил, что его коллега помог «разработать все эти подходы для определения характеристик этих материалов.Стах сказал, что Френкель имеет «выдающуюся международную репутацию» как эксперт в области спектроскопии поглощения рентгеновских лучей и, в частности, в области, которая позволяет ученым узнавать об очень тонких изменениях расстояния между атомами, когда они подвергаются воздействию реактивной среды. . Френкель сказал, что некоторые из следующих шагов в работе с металлоорганическими каркасами включают понимание того, как эти материалы могут насыщаться разложившимся газом после того, как они выполнят свою каталитическую функцию.«Непонятно, что может повлиять на насыщенность», — сказал он, и это «необходимо систематически исследовать». После того, как катализатор достигнет насыщения, было бы также полезно знать, можно ли удалить оставшееся соединение и повторно использовать катализатор. «Следующий вопрос — выбросить» каркас после того, как он захватил и дезактивировал химические вещества, или регенерировать его, — сказал Френкель. Он также изучает, как диапазон температур может повлиять на производительность каркаса.В идеале он должен работать в арктической среде так же хорошо, как в пустыне при сильной жаре. Коммерческое применение может потребовать синтеза материала с различными физическими характеристиками для диапазона температурных условий. Френкель работает над этим проектом около полутора лет. Коллега подошел к нему, чтобы стать частью этого нового сотрудничества. «Моя роль заключалась в том, чтобы перенести эту работу в национальную лабораторию», где ученые могли использовать передовые инструменты BNL для изучения материала в процессе его работы, — сказал он. Житель Грейт-Нек, Френкель, выросший в Санкт-Петербурге, Россия, живет со своей женой Хоуп Чафиан, преподавателем школы Спенс на Манхэттене почти 30 лет. У него трое детей: Йони живет на Манхэттене и работает в JP Morgan Chase, Ариэла учится в Бингхэмптоне, а Софи учится в средней школе в Грейт-Нек. Френкель ценит возможность исследовать более широкий мир наноматериалов, которые, по его словам, не ограничены кристаллическими структурами и могут быть синтезированы по дизайну.«Они раскрывают множество загадок, которые до конца не поняты», — сказал он. Действительно, Френкель объяснил, что существует множество коммерческих процессов, которые могут выиграть от проектных исследований, проведенных учеными. Что касается его работы с металлоорганическими каркасами, он сказал, что «невозможно переоценить, насколько важно [это] выполнять работу, имеющую практическое применение, которая улучшает технологии, снижает затраты, защищает окружающую среду» и / или имеет потенциал для экономии жизни. Нью-Йорк, 10 ноября 2003 г. — В своем эссе «Абсурдное рассуждение» Камю выразил обеспокоенность тем, что наука не может изобразить Вселенную на самом фундаментальном уровне.«[Вы] расскажите мне об этой невидимой планетной системе, в которой электроны вращаются вокруг ядра», — написал он. «Вы объясняете мне этот мир с помощью образа. Тогда я понимаю, что вы были сведены к поэзии: я никогда не узнаю [правды природы] ». Жаль, что Камю не дожил до экспериментов Анатолия Френкеля, доктора философии, доцента физики в женском колледже Стерна, который использует метод, называемый рентгеновской абсорбционной спектроскопией, для рисования портретов крошечных кластеров атомов в потрясающая деталь.Доктор Френкель является специалистом в области нанонауки, исследования материалов в миниатюре, миллиардные доли метра в ширину, размеров, при которых многие вещества проявляют уникальные формы и свойства. Его работа является многообещающей как для исследования фундаментальной природы материи, так и для разработки реальных приложений, таких как топливные элементы для автомобилей или хранилища данных для электроники. Люди за пределами этого эзотерического уголка физики начинают обращать на это внимание. В сентябре Министерство энергетики наградило Dr.Френкель и его коллеги — трехлетний грант в размере 900 000 долларов на исследование роли наночастиц как катализаторов в химических реакциях. Не так давно он мог только мечтать о доступе к такому богатству ресурсов. Из России с любовью (физики) Доктор Френкель родился и вырос в Ленинграде (ныне Санкт-Петербург) в 1964 году. Его отец и дед были инженерами, но они побудили юного Анатолия изучать физику. «Со времен Октябрьской революции 1917 года инженерное дело не пользовалось уважением», — объясняет он на прекрасном английском с сильным акцентом.«И физика считалась самой сложной наукой в интеллектуальном плане. Они хотели дать мне самое лучшее образование ». Анатолий преуспел в науке, окончив школу с лучшим результатом. Казалось, у Френкелей будет свой физик. Однако для таких евреев, как Анатолий, в Советском Союзе существовали невидимые препятствия на пути продвижения вперед. Чтобы пробиться в науке, ему в конце концов пришлось бы эмигрировать. Тем временем он получил диплом по физике (степень, эквивалентная степени нашего магистра) в Санкт-Петербургском университете.Санкт-Петербургского университета, а затем работал инженером в местной научно-исследовательской компании. Он также продолжил исследования в области физики, опубликовав несколько статей в ведущих журналах. К концу восьмидесятых годов его послужной список был достаточно хорош, чтобы заработать место в докторской программе по физике в Тель-Авивском университете. Для Анатолия (а вскоре и для всего мира) Советский Союз стал историей. «Я вернулся только один раз, чтобы навестить родителей», — говорит он. «В Израиле я начал новую жизнь.Вскоре он будет помогать в освоении нового месторождения. В этот период его пригласили учиться у профессора Эдварда Стерна из Вашингтонского университета в Сиэтле, основоположника рентгеновской абсорбционной спектроскопии. К тому времени, когда он получил докторскую степень в 1995 году, доктор Френкель был на пути к карьере в области нанонауки. После окончания учебы он поселился в Соединенных Штатах, преследуя ряд возможностей в этой новой области, включая работу в Национальном источнике синхротронного света (NSLS) в Брукхейвенской национальной лаборатории, главном учреждении страны для изучения материи с помощью инфракрасного, ультрафиолетового излучения. и рентгеновский свет. В 1997 году его родители и сестра смогли приехать к нему в США. Семья Френкелей снова стала единой. В ешиву К 2001 году доктор Френкель приземлился в ешиве, наслаждаясь возможностью проводить чистые исследования и преподавать, чем он занимался в различных должностях с тех пор, как изучал физику еще в Советском Союзе. Сегодня он делит свое время между ешивой и Брукхейвеном (с которым он до сих пор связан), часто используя последний как продолжение своего класса Стерна, не только как инструмент обучения, но и как форму профориентации.«Я рано понял, что исследования были для меня самой логичной карьерой», — объясняет доктор Френкель, который очень похож на актера Тома Беренджера. Но некоторые студенты, по его словам, поступают в аспирантуру, не зная, подходит ли им это, тратя драгоценное время и деньги. В курсе «Эксперименты в современной физике», который он разработал вместе со своими коллегами из ешивы, студенты проводят целую неделю в Брукхейвене, выполняя эксперименты, которые воплощают в жизнь такие концепции, как фотоэлектрический эффект и ядерный распад.Несколько других студентов проводили исследования в Брукхейвене под руководством доктора Френкеля, в том числе отличник SCW Шира Франкель, чья работа по определению структуры наночастиц привела к их совместной статье в Physica Scripta . Другая работа Ширы, посвященная использованию синхротронного рентгеновского излучения для изучения химической кинетики восстановления оксида никеля, была опубликована в ежегодном отчете Брукхейвенской лаборатории. Камю не дожил до того, чтобы увидеть Вселенную на самом базовом уровне, но, возможно, доктор Др.Френкель и его ученики сделают это. Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт. Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины: Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня. Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется. Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать. SBU, Френкель BNL борется с химическим оружием с тонкой структурой
Поэзия нанонауки — Новости университета Ешива
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Что сохраняется в файле cookie?