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Method for measuring chemical diffusion coefficients in solids

Neuhaus, Dietmar (2010) Method for measuring chemical diffusion coefficients in solids. Applied Physics A: Materials Science & Processing, 100 (4), Seiten 991-1000. Springer-Verlag. DOI: 10.1007/s00339-010-5956-x.

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Kurzfassung

Experiments were performed with temperature programmed desorption of hydrogen and deuterium adsorbates on small platinum spheres. Beyond the expected desorption peak of these adsorbates at around 300 K sample temperature an additonal desorption peak at higher temperatures was observed. This additional peak is explained by the diffusion of hydrogen or deuterium atoms from the inside of the spheres to their surfaces with final desorption from these surfaces. The visibility of this second high temperature desorption peak is supported by a small diameter of the platinum spheres. Platinum spheres with diameters arround 64 µm were used. The sample temperature at which the second peak was observed depends on the parameters: diameter of the spheres, heating rate of the sample and chemical diffusion coefficient of hydrogen or deuterium in platinum. A theory, which assumes that the chemical diffusion coefficient can be described with an Arrhenius ansatz, was developed to simulate the occurrence of the second peak. The combination of these kinds of experiments with the theory gives a method to measure chemical diffusion coefficients. This method can be called temperature programmed diffusion. At 510 K sample temperature the diffusion coefficient 1.61 x 10^-12 m²/s of hydrogen in platinum and the diffusion coefficient 1.40 x 10^-12 m²/s of deuterium in platinum was measured.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Method for measuring chemical diffusion coefficients in solids
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Neuhaus, DietmarDietmar.Neuhaus@dlr.de
Datum:2010
Erschienen in:Applied Physics A: Materials Science & Processing
Referierte Publikation:Nein
In Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:100
DOI :10.1007/s00339-010-5956-x
Seitenbereich:Seiten 991-1000
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der Herausgeber
Stuke, MNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Springer-Verlag
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Diffusion, Diffusionskoeffizient, Platin, Wasserstoff, Deuterium
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Weltraum (alt)
HGF - Programmthema:W - keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:Weltraum
DLR - Forschungsgebiet:W - keine Zuordnung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):W -- keine Zuordnung (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Materialphysik im Weltraum
Hinterlegt von: Dr. Dietmar Neuhaus
Hinterlegt am:22 Okt 2010 08:54
Letzte Änderung:04 Apr 2013 16:21

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