DE2454796A1 - Verfahren zur speicherung eines materials und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

DR. BERG DIPL-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. GANDMAIR

8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02 45

Anwaltsakte 25 584 19. November 1974

United Kingdom Atomic Energy Authority London S.W.I. / England

Verfahren zur Speicherung eines Materials und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft allgemein die Speicherung bzw. Lagerung eines Materials, und insbesondere die Speicherung eines giftigen bzw. schädlichen oder radioaktiven Materials,

Die Erfindung schafft ein Verfahren zur einfachen und bevii/Ma 509821/0793

(089) 98 82 72 8 München 80, Mauerkircherstraße 45 Banken: Bayerische Vereinsbank München 453100

70 43 Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München 389 2623

983310 TELEX: 0524560 BERG d Postscheck München 65343-808

quemen Speicherung eines Materials, insbesondere eines schädlichen oder radioaktiven Materials, bei dem das Material in einem Festkörper eingeschlossen wird, indem der Festkörper mit Ionen des Materials beschossen wird, so daß sich das Material in dem Festkörper anreichert und dort in einer bestimmten Konzentration vorliegt.

Nach einer Weiterbildung dieses Verfahrens wird der Beschüß bei einer Energie durchgeführt, die für den Einbau des Materials unter der Oberfläche des Festkörpers ausreicht, wobei die Abtragung des Festkörpers aufgrund der Zerstäubung in der Weise gesteuert wird, daß das Material nicht den Festkörper verlassen kann.

Die Zerstäubung kann dazu verwendet werden, gleichzeitig mit dem Einbau oder der Implantation des einzuschließenden Materials den Festkörper aufzubauen, so daß sich eine Nettozunahme der Dicke des Festkörpers ergibt, die Zerstäubung bzw. der Aufbau des Festkörpers also in der Weise ablaufen, daß insgesamt die Dicke des Festkörpers zunimmt.

Als Alternative hierzu können der Einbau des einzuschließenden Materials und der Aufbau des Festkörpers unter Verwendung der Zerstäubung abwechselnd durchgeführt werden.

Für den Aufbau des Festkörpers können auch ,andere Verfahren, wie beispielsweise das Aufdampfen, also die Ablagerung aus der Dampfphase, verwendet werden.

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Ein geeigneter Festkörper kann aus einem weiten Bereich von metallischen oder keramischen Substanzen ausgewählt werden. Dabei haben jedoch Metalle und Legierungen Eigenschaften, die besonders gut für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet sind. Zum Beispiel bieten feuerfeste bzw. bei hohen Temperaturen widerstandsfähige Metalle den Vorteil der hohen Temperaturstabilität.

Ein als Beispiel angegebenes Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist die Speicherung oder Lagerung von radioaktiven Gasen, die während der (chemischen) Wiederaufbereitung von Kernbrennstoffen erhalten werden. Ein besonderes Problem bei dieser Wiederaufbereitung ergibt sich daraus, daß dabei Krypton-Gas freigegeben wird, das in dem bestrahlten Brennstoff eingeschlossen ist. Ungefähr *?% bis 8 %, des während der Wiederaufbereitung erhaltenen Krypton-Gases liegt in Form des Isotops Krypton-85 vor.

Da das Isotop Krypton-85 eine Halbwertszeit von ungefähr io Jahren hat, muß bei den Lagerungsverfahren für Krypton-Gas, das dieses Isotop enthält, sichergestellt sein, daß dieses Gas 100 bis 200 Jahre lang zuverlässig eingeschlossen ist.

Wird dieses Gas unter Druck in herkömmlichen Gasflaschen gelagert, so besteht bei diesen langen Zeitspannen die Gefahr, daß die Flasche rostet bzw. korrodiert und das radioaktive Gas schließlich freigibt.

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Die Lagerung unter geringem Druck ist jedoch wegen der Größe des dazu erforderlichen Behälters unpraktisch.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Isotop Krypton-85 enthaltendes Krypton in einem Festkörper, beispielsweise Nickelmetall oder Kupfermetall eingeschlossen, indem der Festkörper mit Krypton-Ionen beschossen wird, so daß in dem Festkörper Krypton-Bläschen erzeugt werden.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Zerstäubungsverfahren dazu verwendet, den Festkörper aufzubauen·

Die Größe der Bläschen steht in einer bestimmten Beziehung zur Temperatur, wobei jedoch in einem typischen Anwendungefall der Durchmesser der Bläschen im Bereich von einigen hundert Angström liegen wird.

Die Bläschen sind wenigstens bis zu der Temperatur stabil, bei der sie hergestellt wurden. Wird also der Beschüß des Festkörpers mit den Krypton-Ionen bei erhöhten Temperaturen (beispielsweise 500° 0) durchgeführt, so liegt die Temperatur, bei der das Gas freigegeben werden würde, wesentlich über den üblichen, in der Umgebung des Lagerplatzes herrschenden Temperaturen.

Der Beschüß des Festkörpers bei erhöhten Temperaturen stellt deshalb ein gutes Mittel dar, um das Gas in der Weise einzuschließen, daß die G_efahr der Freigabe des Gases verringert

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wird, wenn der Festkörper während der Lagerung zufällig einer Wärmeeinwirkung ausgesetzt wird, wie es beispielsweise während eines Feuers der Fall sein kann.

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung läßt sich im Prinzip auf den Einschluß eines weiten Bereichs von Materialien anwenden, die gelagert werden müssen. Deshalb können über Krypton hinaus beispielsweise Xenon, Helium und Tritium auf bequeme Weise eingeschlossen werden.

Dabei werden Xenon und Krypton gemeinsam während der Wiederaufbereitung von Kernbrennstoffen hergestellt. Da jedoch Xenon eine kurze Halbwertszeit hat und einen wirtschaftlich zu nutzenden Wert besitzt, kann es vor der Lagerung des Kryptons von dem Krypton/Xenon-Gemisch getrennt werden.

Bei der Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung für den Einschluß von leichten Materialien, wie beispielsweise Helium und Tritium, muß folgendes berücksichtigt werden: Obwohl leichte Materialien relativ einfach eingebaut werden können, ist die Zerstäubungswirkung von leichten Materialien gering. Damit also ein Zerstäubungsverfahren verwendet werden kann, um den F_estkörper aufzubauen, muß das leichte, einzubauende Material ein weiteres gasförmiges Material, wie z. B. Argon enthalten, das für die Erzeugung der benötigten Zerstäubungswirkung gebraucht wird.

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Mit dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung können bis zu ungefähr 34-0 1 Krypton bei Normalbedingungen (STP) in 1.000 cm⁵ (8,9 kg) Nickel gespeichert bzw.gelagert werden. der herkömmlichen Lagertechnik mit einer Gasflasche können nur ungefähr 170 1 Krypton bei Normalbedingungen (STP) pro Liter Gasvolumen bei einem Flaschendruck von ungefähr

155 kg/cm (2.200 p.s.i.) erreicht werden.

Weiterhin hat die Verwendung eines Metalls zum Einschließen von Krypton den Vorteil, daß die während des Lagerns beim radioaktiven Zerfall erzeugte Wärme abgeleitet wird.

Sobald das Gas in den Festkörper eingeschlossen worden ist, könnte der Festkörper selbst mit einer weiteren Umhüllung versehen, also beispielsweise eingekapselt oder eingegossen werden, so daß die Gefahr einer Freigabe des Gases während einer längeren Lagerung weiter verringert wird.

Die vorliegende Erfindung schafft auch eine Vorrichtung, die für das Einschließen eines zu speichernden Materials in einem Festkörper durch Beschießen des Festkörpers mit Ionen des Materials verwendet werden kann, so daß das Material in dem Festkörper angereichert wird und dort in einer bestimmten Konzentration vorliegt$ diese Vorrichtung weist ein Paar Elektroden, die einen Teil eines Entladungssystems bilden, und eine Einrichtung auf, um in der Umgebung der Elektroden eine Atmosphäre aufrechtzuerhalten, die das zu speichernde Material enthält; dabei können die Elek-

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troden von einer Quelle für elektrische Energie in der Weise gespeist werden, daß Ionen des zu speichernden Materials in den Festkörper eingebaut .werden und das Material dadurch in dem Festkörper eingeschlossen wird.

Eine Elektrode kann den Festkörper bilden, in dem das zu speichernde Material eingeschlossen wird. Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird die Vorrichtung in Kombination mit einer Quelle für elektrische Energie verwendet, die so steuerbar ist, daß sich eine der Elektroden durch Zerstäubung von der anderen Elektrode aufbaut.

Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung einen abdichtbaren, insbesondere luftdicht verschließbaren Behälter auf, der eine das zu speichernde Material enthaltende Atmosphäre einschließt; dieser Behälter bildet eine Elektrode eines Entladungssystems; in dem Behälter ist eine weitere, zweite Elektrode vorgesehen; dabei können die Elektroden von einer Quelle für elektrische Energie in der Weise gespeist werden, daß die Ionen des zu speichernden Materials in eine Wand des abdichtbaren Behälters eingebaut werden und das Material dadurch in dieser Wand eingeschlossen wird. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Behälter im wesentlichen ein gerader Kreiszylinder.

TJm zu vermeiden, daß der ganze Behälter aus einem Festkörper aufgebaut werden muß, der das Material einschließen

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kann, kann im Innern eines Behälters aus einem anderen Festkörper eine Auskleidung aus einem solchen Festkörper vorgesehen sein.

Nachfolgend wird eine Vorrichtung zur Durchführung des V_erfahrens nach der vorliegenden Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Bezüglich der Offenbarung der Erfindung wird ausdrücklich wegen ihrer großen Klarheit und Anschaulichkeit auf die Zeichnung Bezug genommen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Einbauen eines Materials in einen Festkörper und zum Aufbauen des Festkörpers durch Zerstäubung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Einbauen eines Materials in ein blattförmiges Gebilde oder einen Film aus einem Festkörper;

Fig. 5 schematisch eine Ausführungsform einer Elektrode, die in der in Fig. 2
gezeigten Vorrichtung verwendet werden kann;

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Pig. 4- eine schemata sehe Darstellung einer weiteren Vorrichtung zum Einbauen eines Materials in einen Festkörper und zum Aufbau des Festkörpers durch Zerstäubung;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Vorrichtung zum Einbauen eines Materials in einen Festkörper und zum Aufbau des Festkörpers durch Zerstäubung; und

Fig.6 schematisch eine abgeänderte Ausführungsform der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung.

In den Figuren 2 und 3 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Gemäß Fig. 1 der Zeichnungen ist eine abdichtbare bzw. luftdicht verschließbare Kammer 1 mit einer Rohrleitung 2 versehen, die über ein Ventil 4· mit einem Vakuumsystem 3, beispielsweise einer Vakuumpumpe, verbunden ist. In der Kammer 1 sind zwei feste, massive Elektroden und 6 gehaltert, die aus einem Festkörper bestehen, der ein gasförmiges Material einschließen kann; weiterhin ist eine durchlässige Elektrode 7 vorgesehen, durch die sich das Gas bewegen kann. Die Elektroden 5, 6 und 7 sind jeweils mit einer (nicht dargestellten) Quelle für elektrische Energie durch Leiter 8, 9 und 10 verbunden..

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Um die beim Betrieb der Vorrichtung erzeugte Wärme abzuleiten, sind die Elektroden 5 und 6 mit Einrichtungen 11 bzw. 12 versehen, die ein Kühlmittel im Kreislauf durch die Elektroden führen, beispielsweise pumpen.

Das gasförmige Material wird über eine Rohrleitung 13 mit einem Steuerventil 14· in die Kammer 1 eingeführt.

Beim Betrieb wird die Kammrer 1 zunächst mittels der Rohrleitung 2, des Vakuumsystems 3 und des Ventils 4- auf einen Druck von ungefähr 1/10 mm Quecksilbersäule evakuiert.

Anschließend wird über die Rohrleitung 13 und das Ventil 14- das gasförmige Material, das in einem Implantationsverfahren in einen Festkörper eingebaut werden und dadurch in diesem eingeschlossen werden soll, in die Kammer 1 eingeführt, so daß es die Elektroden 5> 6 und 7 umgibt$ bei dem gasförmigen Material kann es sich beispielsweise um Krypton handeln, das das Isotop Krypton-85 enthält. Das Steuerventil 14- kann automatisch durch den Druck in der Kammer 1 gesteuert werden, so daß immer weiteres gasförmiges Material eingeführt wird, um das Material zu ersetzen bzw. den Verlust an Material auszugleichen, das in den Festkörper eingebaut wird. Andererseits kann es jedoch unter bestimmten Umständen notwendig sein, kontinuierlich aus der Kammer 1 abzupumpen, um den darin erforderlichen geringen Druck aufrechtzuerhalten.

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Durch den gesteuerten Einsatz der Quelle für die elektrische Energie bzw. das Anlegen eines gesteuerten elektrischen Feldes an die Elektroden 5,6 und 7 entsteht eine elektrische Entladung durch das gasförmige Material, so daß das gasförmige Material durch die Oberflächen der Elektroden 5 und 6, die der durchlässigen Elektrode 7 gegenüber liegen, in die Masse bzw. den Hauptteil der Elektroden . 5 und 6 eingebaut und dort eingeschlossen wird.

Die Implantation der Ionen in die Elektroden 5 und 6 wird von einer Zerstäubung des Festkörpers begleitet, aus dem sie bestehen. Dies führt normalerweise dazu, daß die Oberflächen der Elektroden abgetragen werden, bis schließlich das eingebaute gasförmige Material freigegeben wird. Durch Steuerung der Zufuhr an elektrischer Energie zu den Elektroden (beispielsweise so, daß eine Elektrode zum Beispiel eine viermal höhere Entladung empfängt als die andere Elektrode) wird jedoch die Oberfläche der Elektrode 6 mit weiteren Materialschichten versehen und durch das Material aufgebaut, das von der Elektrode 5 zerstäubt wird. Dabei wird also die Elektrode 5 gewissermaßen "geopfert" und abgetragen, so daß das darin eingebaute gasförmige Material in das Innere der Kammer Λ freigegeben wird, während die Elektrode ,6 dicker wird und das gasförmige Material einschließt.

Die Zufuhr an elektrischer Energie kann so gesteuert werden, daß Einbau bzw. Implantation und Aufbau gleichzeitig ablaufen; als Alternative hierzu können Einbau bzw. Implantation

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und Aufbau abwechselnd erfolgen. Die Steuerung der Zufuhr an elektrischer Energie kann beispielsweise durch Einstellen des Wertes und/oder der Polarität des Potentials, das an eine bestimmte Elektrode angelegt wird, und/oder der Zeitspanne geschehen, wärend der das Potential an eine bestimmte Elektrode angelegt wird; dabei wird die bei elektrischen Entladungen übliche Technik verwendet.

Die Zufuhr des radioaktiven Gases zu der Kammer 1 kann unterbrochen werden, so daß beispielsweise in der Kammer 1 eine Atmosphäre aus einem nicht-radioaktiven Gas hergestellt werden kann; dies ist insbesondere im Falle eines radioaktiven Gases, wie beispielsweise das Krypton-85-Isotop enthaltendes Krypton, wesentlich (dann kann beispielsweise nichtradioaktives Krypton oder Argon eingeführt werden). Dadurch kann die Elektrode 6 einer abschließenden Behandlung unterworfen werden, so daß sich in der Näher ihrer Oberfläche eine nicht-radioaktive Krypton-Schicht ergibt. Nicht-radioaktives Krypton oder ein anderes Gas, wie beispielsweise Argon, kann verwendet werden, um Material auf der Elektrode 6 zu zerstäuben, so daß sich schließlich eine letzte Mafrerialschicht ergibt, die im wesentlichen kein Gas enthält.

Wenn die Elektrode 6 im gewünschten Ausmaß und auf die erforderliche Dicke aufgebaut worden ist, und wenn die gewünschte Menge an gasfö-rmigem Material darin eingeschlossen worden ist, wird die Kammer 1 geöffnet und die Elektrode 6 herausgenommen, um gespeichert zu werden; die Elektrode 6

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bildet nun einen "Speicherblock" einer festen "Matrix", die gasförmige Bläschen enthält; bei Bedarf kann die Elektrode 6 anschließend mit einer weiteren Umhüllung versehen werden, beispielsweise eingekapselt oder vergossen werden.

Ein Pestkörper, der mit einer Schicht aus nicht-radioaktivem Gas in der Näher seiner Oberfläche versehen ist, gibt praktisch kein gasförmiges Material nach außen ab; das gasförmige Material kann erst dann austreten, wenn der Schmelzpunkt des Festkörpers erreicht wird.

Die hier beschriebene Vorrichtung kann so abgeändert werden, daß keine durchlässige Elektrode 7 verwendet wird$ dann werden der Beschüß und die Zerstäubung nur mit zwei Elektroden (die den Elektroden 5 und 6 entsprechen) durchgeführt. Beim Betrieb würde die Elektrode 5 wieder "geopfert", d.h. abgebaut, wärend die Elektrode 6 aufgebaut würde.

Selbstverständlich sind bei der hier beschriebenen Vorrichtung die Elektroden nur schematisch dargestellt; in der Praxis würden die Geometrie der Elektroden und ihre Abschirmung gemäß der bei Glimmentladungen verwendeten Technik ausgewählt, um -bestimmte Anforderungen zu erfüllen und um sicherzustellen, daß die Entladung in dem gewünschten Bereich stattfindet.

Berechnungen haben folgendes gezeigt: Werden für die beiden Elektroden (5 und 6) zwei Nickenplatten verwendet, die je-

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— Λ'Α- —

weils eine Oberfläche von 25 cm haben, so kann die Nettogeschwindigkeit des Aufbaus der Platte, die der Elektrode 6 entspricht, ungefähr 5 mm/Tag bei einer Betriebsspannung von 3KV bei 180 KW betragen (dabei wird angenommen, daß die Implantation 10 Atom-# Krypton ergibt). Diese Berechnungen beziehen sich auf eine Vorrichtung, mit der pro Tag 100 Liter gasförmiges Material behandelt werden können.

Die folgende Beziehung für den elektrischen Strom ist bei Berechnungen verwendet worden, die in Bezug auf die .vorliegende Erfindung durchgeführt wurden:

dabei bedeuten

I = der Strom zu der Elektrode, die durch Zerstäuben den Festkörper für den Aufbau liefert (d.h. also, für die "Opferelektrode");

I. = der Strom zu der Target-Elektrode (d.h., des Festkörper, der durch Zerstäuben aufgebaut wird);

0 = Atom-Konzentration des Kryptons in dem Festkörper; und

S s Zerstäubungsverhältnis bzw. Zerstäubungsausbeute für den Festkörper (Anzahl der 509821/0793 . - 15 -

Atome, die pro einfallendes Beschußteilchen*^ im Mittel) abgegeben wird).

(Ionen)

Die Eindring- bzw. Implantationstiefe des Materials hängt bei Verwendung der hier beschriebenen Vorrichtung von der eingesetzten Energie ab; in einem typischen Fall kann das

ö Material bis zu einer Tiefe von näherungsweise 100 A unte]

der Oberfläche des Festkörpers eingebaut werden.

Als Alternative zu dem gleichmäßigen, oder abwechselnden, Einbau und Aufbau, wie es oben beschrieben wurde, kann das gasförmige Material in eine dünne, beispielsweise 0,0254 mm (0.001·') dicke blattförmige Schicht bzw. Folie oder in einem Film aus einem Festkörper (beispielsweise Nickel oder Kupfer) eingebaut werden,so daß in dem Festkörper eine Schicht aus dem gasförmigen Material entsteht. Diese Implantation kann beispielsweise durch die Verwendung eines aus zwei Elektroden bestehenden Systems erreicht werden, das unter verringertem Druck steht; dabei ist eine Elektrode die blattförmige Festkörperschicht.

Gemäß Fig. 2 der Zeichnungen ist eine abdichtbare, insbesondere luftdicht verschließbare Kammer 15 mit einer Rohrleitung 16 versehen, die über ein Ventil 18 mit einem Vakuumsystem, beispeilsweise einer Vakuumpumpe, verbunden ist.

In der Kammer 15 sind zwei Zylinder 19 und 20 gehaltert, die als Rollen bzw. Walzen dienen und ein Flächengebilde bzw.

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blattförmige Schicht oder einen Film 21 eines Pestkörpers tragen, der ein gasförmiges Material einschließen kann. Weiterhin v/ird in der Kammer 15 ein Elektrodensystem 22 gehaltert.

Die Zylinder 19 und 20 (und damit das blattförmige Gebilde oder der Film 21) sind elektrisch mit einer (nicht dargestellten) Quelle für elektrische Energie durch einen elektrischen Leiter 23 verbunden. Das Elektrodensystem 22 ist weiterhin durch ein elektrisches Leitungssystem 24 an die Quelle für elektrische Energie angeschaltet. Zur Einführung eines gasförmigen Materials in die Kammer 15 ist eine Rohrleitung mit einem Steuerventil 26 vorgesehen.

Beim Betrieb wird die Kammer 15 zunächst auf einen Druck von ungefähr 1/10 mm Quecksilbersäule mittels der Rohrleitung 16, des Vakuumsystems 17 und des Ventils 18 evakuiert.

Anschließend wird das gasförmige Material, das in einen Festkörper eingebaut und dadurch von diesem eingeschlossen werden soll, über die Rohrleitung 25 und das Ventil 26 in die Kammer 15 eingeführt, so daß es das flächige Gebilde oder den Film 21 und das Elektrodensystem 22 umgibt; bei dem gasförmigen Material kann es sich beispielsweise um Krypton handeln, das das Isotyop Krypton-85 enthält. Das Ventil 26 kann automatisch durch den Druck in der Kammer 15 gesteuert werden, so daß gasförmiges Material eingeführt wird, das den Verlust an Material ausgleicht bzw. das Material

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ersetzt, das in den Pestkörper eingebaut worden ist. Selbstverständlich kann es unter bestimmten Bedingungen notwendig sein, die Kammer 15 kontinuierlich abzupumpen, um darin den erforderlichen geringen Druck aufrechtzuerhalten.

Durch den gesteuerten Einsatz der Quelle für die elektrische Energie, d.h., durch Anlegen eines gesteuerten elektrischen Feldes an das Elektrodensystem 22 und das blattförmige Gebilde oder den Film 21 (der eine Elektrode bildet) über das Leitungssystem 24· bzw. den Leiter 23 wird eine elektrische Entladung durch das gasförmige Material erzeugt, so daß das gasförmige Material in beide Seiten des blattförmigen Gebildes oder Films 21 eingebaut wird.

Selbstverständlich kann b-ei Bedarf das Elektrodensystem so ausgelegt werden, daß gasförmiges Material nur in eine Seite des blattförmigen Gebildes oder lilms 21 eingebaut wird.

Durch die Zylinder 19 und 20 wird das blattförmige Gebilde oder der Film 21 relativ zu dem Elektrodensystem 22 bewegt, so daß ständig frisches, unverbrauchtes festes Material für den Einbau des gasförmigen Materials zur Verfügung gestellt werden kann. In diesem Fall kann das unverbrauchte blattförmige Gebilde oder der Film beispielsweise von dem Zylinder 20 abgewickelt, in der Nähe des Elektrodensystems 22 durchgeführt werden, wodurch gasförmiges Material eingebaut wird, und auf den Zylinder 19 aufgewickelt werden.

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In Abhängigkeit von der in irgendeinem Bereich des blattförmigen Gebildes oder Films einzubauenden Materialmenge kann ein blattförmiges Gebilde oder Film bzw. ein Teil davon mehrere Male an dem Elektrodensystem 22 vorbeigeführt werden, so daß es mehrere Implantationsbehandlungen erfährt. Unter bestimmten Umständen kann es notwendig sein, eine Kühleinrichtung vorzusehen, um die während des Betriebs der Vorrichtung erzeugte Wärme von dem blattförmigen Gebilde oder dem Film abzuführen.

Wenn die gewünschte Menge gasförmiges Material eingeschlossen ist, wird das blattförmige Gebilde oder der Film 21 aus der Kammer 15 entfernt und gespeichert; bei Bedarf kann eine weitere Umhüllung, beispielsweise durch Einkapseln oder Vergießen, verwendet werden.

In Fig. 3 der beiliegenden Zeichnungen ist in schematischer Form eine besondere Ausgestaltung von Elektroden dargestellt, die bei dem Elektrodensystem 22 nach Fig. 2 eingesetzt werden können.

Die Elektroden 22 sind in Form von Kammern 22a mit Öffnungen 22b_ gezeigt, in deren Nähe der Bereich des blattförmigen Gebildes oder Films 21 angeordnet ist, in den das gasförmige Material eingebaut werden soll.

Wie unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wurde, wird

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das blattförmige Gebilde oder der Film 21 mittels der Zylinder 19 und 20 vorwärtsbewegt. In ähnlicher Weise wird eine Verbindung mit der Quelle für elektrische Energie durch Leiter 23 und 24· hergestellt.

Beim Betrieb tritt eine Glimmentladung im Bereich der öffnungen 22b auf, so daß gasförmiges Material in das blattförmige Gebilde oder den Film 21 eingebaut wird.

Die Figuren 2 und 3 sind nur schematische Darstellungen der Vorrichtung, so daß in der Praxis die Elektrodengeometrie und ihre Abschirmung entsprechen der bei Glimmentladungen üblichen Technik ausgewählt werden können, um bestimmte Anforderungen zu erfüllen und sicherzustellen, daß die Entladung in dem gewünschten Bereich auftritt.

Gemäß Fig. 4 der Zeichnungen ist ein zylindrischer Behälter 31 mit einer Rohrleitung 32 versehen; der zylindrische Behälter 31 besteht aus einem leitenden Festkörper, der ein gasförmiges Material einschüben kann; die Bohrleitung 32 steht mit dem Innenraum des Behälters 31 in Verbindung und ist über ein Ventil 34 an ein Vakuumsystem 33, beispielsweise eine Vakuumpumpe, angeschlossen.

Weiterhin ist eine Rohrleitung 35 mit einem Steuerventil vorgesehen. Die Rohrleitung 35 steht mit dem Innenraum des Behälters 31 in Verbindung und ist so ausgebildet, daß durch sie gasförmiges Material in den Innenraum des Behälters 31

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eingeführt werden kann.

Eine Elektrode 37 ist in dem Behälter 31 angeordnet und wird durch diesen gehaltert; die Elektrode 37 besteht ebenfalls aus einem leitenden Festkörper, der ein gasförmiges Material einschließen kann. Der Behälter 31 und die Elektrode 37 sind mit einer elektrischen Hochspannungsquelle (nicht dargestellt) über Leiter 38 bzw. 39 verbunden. Als Alternative hierzu kann der Behälter 31 auf Erdpotential gehalten werden. Die Elektrode 37 ist durch eine Isolierung 4-0 gegen den Behälter 31 isoliert.

Um die beim Betrieb der Vorrichtung erzeugte Wärme abzuführen, sind die Elektrode 37 und der Behälter 31 mit Kühleinrichtungen versehen. Bei der Elektrode 37 weist die Kühleinrichtung eine Anordnung 4-1 auf, um ein Kühlmittel im Kreislauf durch die Elektrode zu führen, beispielsweise zu pumpen. Bei dem Behälter 31 ist die Kühleinrichtung eine Umhüllung oder ein Kühlmantel (nicht dargestellt), der den Behälter 31 umgibt; weiterhin umfaßt die Kühleinrichtung eine Anordnung (nicht dargestellt), um ein Kühlmittel im Kreislauf durch den Kühlmantel zu führen, beispielsweise zu pumpen.

Beim Betrieb wird der Behälter 31 zunächst mittels der Rohrleitung 32, des Vakuumsystems 33 und des Ventils 34· auf einen Druck von ungefähr 1/10 mm Quecksilbersäule (100 Microns) evakuiert.

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Anschließend wird das gasförmige Material, das in einen Festkörper eingebaut und dadurch in diesem eingeschlossen werden soll, über die Rohrleitung 35 und das Ventil 36 in den Benälter 31 eingeführt, so daß es die Elektrode 37 umgibt; als gasförmiges Material kann beispielsweise Krypton verwendet werden, das aas Isotop Krypton-85 enthält. Das Ventil 36 kann selbsttätig durch den Druck in dem Behälter 31 gesteuert werden, so daß gasförmiges Material eingeführt wird, um den Verlust des Materials auszugleichen bzw. das Material zu ersetzen, das in den Festkörper eingebaut worden ist. Selbstverständlich kann es unter bestimmten Umständen erforderlich sein, den Behälter 31 kontinuierlich abzupumpen, um darin den erforderlichen geringen Druck aufrechtzuerhalten.

Aus dieser Beschreibung ergibt sich, daß die Elektrode 37 und der Behälter 31 zwei Elektroden eines elektrischen Entladungssystems bilden. Durch gesteuerten Einsatz einer Quelle für elektrische Energie bzw. durch Anlegen eines gesteuerten elektrischen Feldes an die Elektrode 37 und den Behälter 31 über die Leiter 39 bzw. 38 oder an die Elektrode 37j wenn sich der Behälter 31 auf Erdpotential befindet, tritt durch das gasförmige Material eine elektrische Glimmentladung auf, so daß das gasförmige Material in die Elektrode 37 und die Wände des Behälters 31 eingebaut wird.

Wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 erwähnt wurde, ist die Ionenimplantation in ein festes Material von einer Zerstäu-

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bung des festen Materials begleitet. Weiterhin wird auch, wie oben erwähnt wurde, die innere Oberfläche des Behälters 31 durch Steuern der Quelle für die elektrische Energie bzw. des dadurch angelegten elektrischen Feldes (beispielsweise so, daß eine Elektrode eine z. B. viermal größere Entladung aufnimmt als die andere Elektrode) durch das Material aufgebaut, das von der Elektrode 37 zerstäubt wird. Dabei wird also die Elektrode 37 "geopfert" und abgetragen, wobei das darin eingebaute gasförmige Material in das Innere des Behälters 31 freigegeben wird, während die Dicke der Wände des Behälters 31 zunimmt und gasförmiges Material in den Wänden eingeschlossen wird.

Die Steuerung der elektrischen Energiequelle kann beispielsweise durch Einstellen des Wertes und/oder der Polarität des Potentials, das an eine bestimmte Elektrode angelegt wird , und/oder der Zeitspanne erfolgen, während der ein Potential an eine bestimmte Elektrode angelegt wird; bei dieser Einstellung handelt es sich um eine bei elektrischen Entladungen übliche Technik.

Nachdem die gewünschte Menge gasförmiges Material eingebaut worden ist, kann die Zufuhr des radioaktiven Gases zu dem Behälter 31 unterbrochen werden, so daß im Falle eines radioaktiven Gases, wie beispielsweise Krypton, das Isotop Krypton-85 enthält, eine Atmosphäre aus einem nicht-radioaktiven Gas (beispielsweise nicht-radioaktives Krypton oder Argon) in den Behälter 31 eingeführt werden kann. Dadurch

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werden die Wände einer abschließenden Behandlung unterworfen, so daß sich eine nicht-radioaktive Gasschicht in der Nahe der Oberfläche ergibt. Das nicht-radioaktive Gas kann dazu verwendet werden, ein Material auf die Wände zu zerstäuben, so daß sich eine letzte, obere Materialschicht ergibt, die praktisch kein Gas enthält.

Wenn die Wände im gewünschten Ausmaß und auf die gewünschte Dicke aufgebaut worden sind, und wenn die gewünschte Menge gasförmiges Material darin eingeschlossen worden ist, so wird der Behälter 31 von dem Vakuumsystem 33, der Zuführrohrleitung 35?den Zuführungen 4-1 für die Kühleinrichtungen und den Leitern 38, 39 für die elektrische Energiequelle abgetrennt und gespeichert bzw. gelagert.

Die zu Fig. 1 gemachten Feststellung bezüglich des gleichzeitigen Einbaus und Aufbaus bzw. des abwechselnden Einbaus und Aufbaus gilt auch für die in Fig. 4· gezeigte Vorrichtung.

Selbstverständlich zeigt Fig. 4- nur eine schematische Darstellung der Vorrichtung, so daß in der Praxis die Geometrie der Elektrode und ihre Abschirmung gemäß der bei Glimmentladungen üblichen Techniken ausgewählt werden können, um bestimmte Anforderungen zu erfüllen und sicherzustellen, daß die Entladung in dem gewünschten Bereich auftritt.

Als Alternativen für die Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von Glimment-

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ladungen, wie sie bisher unter Bezugnahme auf die Figuren 1, 2 und 3 beschrieben wurden, können gemäß der vorliegenden Erfindung auch andere Ioneninplantationstechniken, beispielsweise Ionenkanonen oder von Elektronen getragene Entladungen eingesetzt werden.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer von Elektronen getragenen Entladung soll nun unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben werden.

Gemäß Fig. 5 der Zeichnungen sind in einer abdichtbaren, insbesondere luftdicht verschließbaren Kammer 42 zwei feste bzw. massive Elektroden 43 und 44, ein Gitter 45 zwischen den Elektroden 43 und 44 und in dem Gitter 45 ein Glühfaden 46 vorgesehen; die Elektroden 43 und 44 bestehen aus einem Festkörper, der ein gasförmiges Material einschließen kann. Die Elektroden 43 und 44 sind durch Leiter 47 bzw. 48 mit einer (nicht dargestellten) Quelle für elektrische Energie verbunden. Das Gitter 45 ist an eine (nicht dargestellte) Anordnung geschaltet, so daß durch einen Leiter 49 ein Potential an das Gitter angelegt werden kann; durch Leiter 5o und 51 wird dem Glühfaden 46 der Heizstrom zugeführt. Weiterhin sind Einrichtungen (nicht dargestell) vorgesehen, die den oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Einrichtungen ähneln und zur Evakuierung der Kammer 42, zur Einführung eines gasförmigen Materials und zur Ableitung der während des Betriebs erzeugten Wärme von den Elektroden

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43 und 44 dienen.

Beim B_etrieb wird die Kammer 42 auf einen Druck von ungefähr 1/100 mm Quecksilbersäule (10 Microns) evakuiert; anschließend wird gasförmiges Material, das in einen Festkörper eingebaut und dadurch eingeschlossen werden soll, in die Kammer 42 eingeführt, so daß es die Elektroden 43 und 44, das Gitter 45 und den Glühfaden 46 umgibt. Unter bestimmten Umständen muß dauernd gempumpt werden, wie oben erwähnt wurde.

Dem Glühfaden 46 wird ein elektrischer Strom zugeführt, während ein elektrisches Potential an das Gitter 45 angelegt wird, so daß in der Nähe des Gitters 45 und des Glühfadens 46 ein Bereich einer elektrischen Entladung oder eines Plasmas entsteht.

An die beiden Elektroden 43 und 44 wird ein Potential angelegt, so daß die positiven Ionen des einzuschließenden Materials aus dem Bereich des Glühfadens 46 und des Gitters 45 heraus gezogen und in die Elektroden 43 und 44 in einem Implantationsverfahren eingebaut werden. Dabei wird jedoch das Material dieser Elektroden durch den Ionenbeschuß zerstäubt, so daß die Zuführung der elektrischen Energie bzw. das an die Elektroden 43 und 44 angelegte elektrische Feld, wie oben erwähnt, so gesteuert wird, daß sich eine Elektrode, beispielsweise die Elektrode 44, durch das von der anderen Elektrode 43 zerstäubte Material aufbaut.

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Die Größe des dem Glühfaden zugeführten Stroms und damit seine Wirkung können ebenfalls variiert werden.

Die auf diese Weise aufgebaute Elektrode, in der ein Material eingeschlossen ist, kann anschließend entfernt und gespeichert bzw. gelagert werden; als Alternative hierzu kann die gesamte Kammer gespeichert bzw. gelagert werden.

In Fig. 6 der beiliegenden Zeichnungen ist schematisch eine Vorrichtung dargestellt, die nach dem gleichen Grundprinzip wie die in Fig. 5 gezeigte Vorrichtung arbeitet, jedoch einen konzentrischen Aufbau hat.

In einem abdichtbaren, insbesondere luftdicht verschließbaren Behälter 52 ist ein Gitter 55 mit ringförmigem Querschnitt vorgesehen, das einen zylindrischen Glühfaden 54-umschließt; weiterhin befindet sich in der Mitte des Behälters 52 eine Elektrode 55. Der Behälter 52 ist über einen Leiter 56 mit einer (nicht dargestellten) Quelle für elektrische Energie oder mit Erde verbunden, so daß er eine Elektrode eines Entladungssystems bildet; die Elektrode ist an die Quelle für die elektrische Energie geschaltet und bildet eine zweite Elektrode. Über weitere elektrische Anschlüsse (nicht dargestellt) können ein Potential an das Gitter 53 angelegt und dem Glühfaden 54- ein elektrischer Strom zugeführt werden.

Weiterhin sind ähnlich wie in Fig. 5 (nicht dargestellte)

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Vorrichtungen vorgesehen, um den Behälter 52 zu evakuieren, ein gasförmiges Material einzuführen, und um die während des Betriebs erzeugte Wärme von den Elektroden 52 und 55 abzuführen.

Der Betriebsablauf der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung ähnelt im wesentlichen dem der in Fig. 5 dargestellten Ausführung; der wesentliche Unterschied liegt darin, daß der Behälter 52 als Kammer und eine Elektrode dient, so daß gasförmiges Material in die Wände des abdichtbaren Behälters 52 eingebaut wird, die durch die Zerstäubung \on der Elektrode 55 aufgebaut werden.

Die zu Fig. 1 getroffenen Feststellungen bezüglich des gleichzeitigen Einbaus und Aufbaus bzw. des abwechselnden Einbaus und Aufbaus sowie die Erzeugung einer Schicht aus einem nicht-radioaktiven Gas oder einer Schicht, die praktisch ikein Gas enthält, gelten ebenfalls für die in den Fig. 5 und 6 gezeigten Vorrichtungen.

Diese Vorrichtungen sind in den Fig. 5 und 6 nur schematisch dargestellt, so daß in der Praxis die Geometrie der Elektroden sowie ihre Abschirmung gemäß der Techniken ausgewählt werden können, die üblicherweise bei Entladungen eingesetzt werden, die von Elektronen getragen werden·, dadurch können bestimmte Anforderungen erfüllt werden, wobei auch sichergestellt wird, daß die Entladung in dem gewünschten Bereich auftritt.

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- PP, -

Die vorliegende Erfindung soll nun weiterhin unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele erläutert werden:

Beispiel 1

Argon wurde mittels Ionenimplantation gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Glimmentladung in einen Festkörper eingebaut, wobei zwei ebene bzw. flache Nickel-Elektroden verwendet wurden, die durch einen Spalt von 16 mm Breite getrennt waren.

Eine Quelle für elektrische Energie lieferte einen Strom

ρ
von 4mA über 1,22 cm bei 6 KV, wobei die Argon-Atmosphäre in der Umgebung der Elektroden einen Druck von 1/10 mm Quecksilbersäule (100 Microns) hatte.

Die Ablagerungsgeschwindigkeit des zerstäubten Nickels wurde

-4 2
zu 3,5 x 10 gm/cm /mA h bestimmt.

Beispiel 2

Um zu zeigen, daß auch ein Elektrodensystem mit Zylindergeometrie eingesetzt werden kann, wurde Argon in Nickel unter Verwendung von zylindrischen Nickel-Elektroden eingebaut.

Die innere Elektrode hatte einen Durchmesser von 1,25 cm, während die äußere Elektrode einen Durchmesser von 3,25 cm hatte; beiden Elektroden waren 40 cm lang. Eine mit den Elektroden verbundene Quelle für elektrische Energie lie-

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ferte 10 mA bei 3 kV; die Argon-Atmosphäre in der Umgebung der Elektroden hatte einen Druck von 8/100 mm Quecksilbersäule (80 Microns); die Ablagerungsgeschwindigkeit des von

-5 der inneren Elektrode zerstäubten Nickels betrug 8,7 x 10

gm/cm /mA h.

Unter Verwendung der gleichen Elektroden, jedoch einem Strom von 20 mA bei 1,6 kV und einem Druck von 1/10 mm Quecksilbersäule (1oo Microns) betrug die Ablagerungsgeschwindigkeit 1,83 x 10~5 gm/cm²/mA h.

Beispiel 3

Argon wurde mittels eines Implantationsverfahrens in Nickel unter Verwendung von zylindrischen Elektroden eingebaut, die einen Durehmesser von 17»5 nim bzw. 70 mm hatten; die Elektroden waren 40 mm lang; die Quelle für elektrische Energie lieferte 10 mA bei 3kV; der Druck betrug 1/10 mm Quecksilbersäule (100 Microns). Die Ablagerungsgeschwindigkeit wurde nicht gemessen.

Beispiel 4 .

Argon wurde gemäß der vorliegenden Erfindung in Nickel mittels einer von Elektronen getragenen Entladung eingebaut, wobei zwei ebene bzw. flache Elektroden, ein Gitter und ein Glühfaden in einer Anordnung eingesetzt wurden, die der unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschriebenen ähnelte. Die Elektroden waren 5 x 4 cm und durch einen Spalt von näherungsweise 5 cm voneinander getrennt; der Glühfaden befand sich

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im Innern eines zylindrischen Gitters von ungefähr 1 cm Durchmesser. Der Druck der Argon-Atmosphäre in der Umgebung der Elektroden, des Gitters und des Glühfadens betrug 12/1000 mm Quecksilbersäule (12 Microns). Die Entladung in dem Gitter war 125 mA bei 50 V, wobei die Elektroden so ausgelegt waren, daß sie in Bezug auf das Gitter auf negativem Potential lagen und bei 500 V 30 mA aufnahmen.

Die Ablagerungsgeschwindigkeit des zerstäubten Nickels betrug 1,4-2 χ 10 ^ gm/cm /mA h.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung mit einem keramischen Festkörper kann eine Hochfrequenz- oder Wechselspannungsentladung verwendet werden, um den Einbau bzw. die Implantation des Materials zu erreichen, das in dem keramischen Festkörper gespeichert werden soll.

- Patentansprüche -

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Claims (32)

1. Pat entanspruche

   Λ.J Verfahren zur Speicherung eines Materials, insbesondere eines gefährlichen oder radioaktiven Materials, dadurch gekennzeichnet, daß das Material durch Beschießen eines Festkörpers mit Ionen des Materials in dem Festkörper eingeschlossen wird, wobei das Material in dem Festkörper angereicht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschüß bei einer Energie durchgeführt, die für den Einbau des Materials unter der Oberfläche des Festkörpers ausreicht , und daß die Abtragung des Festkörpers aufgrund der Zerstäubung in der Weise gesteuert wird, daß das Material in dem Festkörper bleibt.
3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäubung dazu verwendet wird, gleichzeitig mit dem Einbau .des einzuschließenden Materials den Festkörper aufzubauen, wobei die Dicke des Festkörpers insgesamt zunimmt.
4. .4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einbau des einzuschließenden Materials und der Aufbau des Festkörpers durch die Zerstäubung abwechselnd durchgeführt werden.
5. 5. Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch ge-

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   kennzeichnet, daß der Pestkörper durch Aufdampfen aufgebaut wird.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Festkörper mit Ionen des Materials mittels einer elektrischen Entladung beschossen wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,daß die elektrische Entladung eine Glimmentladung ist.
8. 8. Verfahren nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Entladung eine von Elektronen getragene Entladung ist.
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein radioaktives Isotop ist.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein radioaktives Isotop von Krypton oder Xenon ist.
11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Material Tritium oder Helium ist.
12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ionenbeschuß bei erhöhter Temperatur durchgeführt wird.

    -33 509821 /0793
13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Festkörper ein Metall ist.
14. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Nickel oder Kupfer ist.
15. 15· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine nicht-radioaktives Material enthaltende Festkörperschicht in der Nähe der Oberfläche des Pestkörpers vorgesehen ist.
16. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß der Festkörper in der Nähe der Oberfläche mit einer Festkörperschicht versehen ist, die im wesentlichen kein Gas enthält.
17. 17· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Festkörper nach dem Einbau des Materials mit einer Umhüllung versehen wird.
18. 18. Verfahren zum Einschließen von Krypton, das das Isotop Krypton-85 enthält, in einem Festkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Festkörper mit Krypton-Ionen beschossen wird, wobei in dem Festkörper Krypton-Bläschen erzeugt werden.
19. 19· Vorrichtung zum Einschließen eines zu speichernden Materials in einem Festkörper durch Beschüß des Festkörpers mit Ionen des Materials, wobei dieses in dem Festkörper an-

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    gereichert wird, gekennzeichnet durch ein Paar Elektroden (5, 6; 22; 31, 37; 43, 44; 52, 55), die einen Teil eines Entladungssystems bilden, wobei in der Umgebung der Elektroden (5, 6; 22; 31,37; 43, 44; 52, 55) eine Atmosphäre aufrechterhalten wird, die das zu speichernde Material enthält, und wobei die Elektroden (5,6; 22; 31,37; 4-3, 44; 52, 55) von einer Quelle für elektrische Energie in der Weise gespeist werden können, daß die Ionen des zu speichernden Materials in den Festkörper eingebaut werden und das Material dadurch in diesem eingeschlossen wird.
20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode (6; 22; 31; 44; 52) den Festkörper bildet, in dem das zu speichernde Material exngeschlossen wird.
21. 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Elektroden (5,6) eine durchlässige Elektrode (7) vorgesehen ist.
22. 22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, gekennzeichnet durch einen abdichtbaren Behälter (31; 4-2; 52), der eine das zu speichernde Material enthaltende Atmosphäre einschließt und als eine Elektrode eines Entladungssystems dient, und durch eine in dem Behälter (31» 42; 52) angeordnete zweite Elektrode (37; 43, 44-; 55) > wobei die Elektroden (31, 37; 42, 43, 44; 52, 55) von einer Quelle

    - 35 509821/079 3

    für elektrische Energie in der Weise gespeist werden können, daß Ionen des zu speichernden Materials in eine Wand des abdichtbaren Behälters (31; 42; 52) eingebaut werden und das Material dadurch eingeschlossen wird.
23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (31$ 42; 52) im wesentlichen die Form eines geraden Kreiszylinders hat.
24. 24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, gekennzeichnet durch eine Quelle für elektrische Enrgie, die in der Weise steuerbar ist, daß sich eine der Elektroden (5, 6; 22; 31 »37; 4-3,44; 52,55) durch Zerstäubung von der anderen Elektrode (5,6; 22; 31,37; 43,44; 52,55) aufbaut.
25. 25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (31; 42; 52) mit einer Auskleidung aus einem Festkörper versehen ist, der das zu speichernde Material einschließen kann.
26. 26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 2o, dadurch gekennzeichnet, daß der Festkörper ein blattförmiges Gebilde oder ein Film (21) ist, der eine Elektrode bildet und relativ zu der anderen Elektrode (22) bewegt werden kann, wobei eine frische, unverbrauchte Festkörperfläche für den Einbau zur Verfügung steht.
27. 27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 26, dadurch

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    gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den beiden Elektroden (42, 43, 44; 52, 55) ein Gitter (45; 53) und ein Glühfaden (46; 54) vorgesehen sind, wobei eine von Elektronen getragene Entladung hergestellt werden kann.
28. 28. Festkörpermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm durch Ionenbeschuß und Implantation eine radioaktive Substanz gespeichert ist.
29. 29. Nickel oder Kupfer, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm durch Ionenbeschuß und Implantation das Isotop Krypton-85 gespeichert ist.
30. 30. Verfahren zur Speicherung von Material im wesentlichen entsprechend der Beschreibung hierin unter Bezug auf die Zeichnungen zur britischen Patentanmeldung Nr. 53 893/73 oder denjenigen zur britischen Patentanmeldung Nr. 47 792/74 oder den hierzu beigefügten Zeichnungen.
31. 31. Vorrichtung zur Speicherung von Material im wesentlichen entsprechend der Beschreibung hierin unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zur britischen Patentanmeldung Nr. 53 893/73 oder denjenigen zur britischen Patentanmeldung Nr. 47 792/74' oder den beigefügten Zeichnungen.
32. 32. Verfahren zur Speicherung von Material wie es im wesentlichen hierin unter Bezugnahme auf eines der Beispiele beschrieben worden ist.

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    33· Vorrichtung zur Speicherung von Material im wesentlichen entsprechend der Beschreibung unter Bezugnahme auf eines der Beispiele.

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    se

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