不锈钢辐射损伤随温度和剂量的变化(英文)

用重离子辐照模拟和正电子湮没寿命技术研究了改进型316L不锈钢在21 和33 dpa辐照剂量下的辐照损伤在室温到802 °C温度范围随辐照温度变化和室温下0—100 dpa剂量范围随辐照剂量变化. 在580 °C左右实验观察到辐照肿胀峰, 在21 和33 dpa辐照剂量下相应的空位团分别由14和19个空位组成, 尺度分别为0.68 和0.82 nm. 空位团尺寸随辐照剂量增加, 在100 dpa时空位团由8个空位组成, 尺度为0.55 nm. 实验结果表明, 在改进型316L不锈钢中辐照损伤随辐照温度变化更灵敏.     

85MeV19 F重离子辐照α-Al2O3的空洞研究

5.28×1016cm-2 85MeV 19 F辐照的α-Al2O3中,在其热退火过程中采用正电子湮没方法首次观察到了空洞. 450℃退火开始产生空洞,550℃到750℃空洞半径约为0.29nm不随温度变化,但浓度随温度增加而增加;高于750℃,空洞半径随温度升高迅速增大,1050℃时空洞的半径达1.10nm.     

85MeV19F重离子辐照α–Al2O3的空洞研究

5.28×10¹⁶cm^－2 85MeV¹⁹F辐照的αAl₂O₃中,在其热退火过程中采用正电子湮没方法首次观察到了空洞.450℃退火开始产生空洞,550℃到750℃空洞半径约为0.29nm不随温度变化,但浓度随温度增加而增加;高于750℃,空洞半径随温度升高迅速增大,1050℃时空洞的半径达1.10nm.     

中国科学院近代物理研究所重离子辐照生物研究平台

介绍了中国科学院近代物理研究所和兰州重离子加速器国家实验室的重离子加速器辐照生物研究平台、 重离子辐照生物研究发展规划及在现代农业和生物产业方面取得的一些最新进展。 Heavy-ion accelerator facilities for the researches on biological effects induced by heavy ion at Institute of Modern Physics（IMP）, Chinese Academy of Sciences and National Laboratory of Heavy ion Accelerator in Lanzhou（HLHIAL） are introduced. New progresses in modern agriculture and biological industry are presented.     

III-V族化合物半导体材料的高能重离子辐照效应

用高能（５００ＭｅＶ）Ｎｅ离子束对ＧａＡｓ和ＩｎＰ进行了辐照,用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟、正电子湮没谱学以及红外光谱研究了辐照产生的缺陷特性．结果表明,在未辐照的样品中存在单空位,经辐照后,可在样品中产生单空位;当剂量较大时,还会形成双空位甚至尺寸较大的空洞．红外光谱测量发现,在辐照后的ＧａＡｓ样品中有非晶区形成．此外,辐照在样品中还产生了反位缺陷ＧａＡｓ和ＩｎＰ以及受主杂质ＺｎＩｎ．对经１０１４ｉｏｎｓ／ｃｍ２剂量辐照的ＩｎＰ进行了光学实验,在辐照后的ＩｎＰ材料中发现了亚稳态中心． Both GaAs and InP were irradiated by high energy (500 MeV) Ne ions. The Monte Carlo simulation, positron annihilation and IR spectroscopy were used to study the radiation induced defects. The result showed that monovacancies existed in as grown samples, but more monovacancies were introduced, after Ne ions irradiation, and with increasing radiation dose, divacancies were formed, and eventually large voids were observed. The IR measurement for irradiated GaAs samples confirmed the...     

质子辐照不锈钢中氢气泡产生和演化研究

采用质子辐照模拟方法和正电子湮没寿命测量方法研究了质子辐照在国产改进型316L不锈钢中产生的氢气泡及其随辐照质子注量的演化过程。5×10^12,5×10^13,5×10^14／cm^2质子辐照的实验结果表明,辐照在不锈钢中产生氢气泡的尺度随辐照质子注量增加而增大,在质子注量为5×10^14／cm^2时氢气泡尺寸达到0．62nm,气泡的浓度随质子注量增加而减小。The bubble production and evolution in the home-made modified 316L stainless steel have been investigated by the proton irradiation simulation technique and the positron annihilation lifetime measurement. The experimental results of 5 × 10^12, 5 × 10^13 and 5 × 10^14/cm^2 proton irradiations show that the produced bubble size increases, while the bubble concentration decreases, with the increasing of the irradiation proton flueence. At the proton irradiation fluence of 5 × 10^14/cm^2 the bubble size reaches 0.62 nm.     

用正电子湮没技术研究H/He中性束辐照钨钾合金中缺陷的演化

钾掺杂钨合金是一种典型的弥散强化钨基材料,钾掺入在提高钨材料抗冲击能力的同时,也引入大量缺陷,这些缺陷会对合金在服役过程中氢原子和氦原子的存在形态以及演变产生影响.本文使用正电子湮没谱学方法从微观角度研究辐照后钨钾合金中的缺陷信息,通过对氢氦相关缺陷的正电子湮没参数进行模拟,发现氢原子对正电子寿命的影响比氦原子小,弥散...     

中子辐照诱导钨再结晶的模拟研究

钨作为未来聚变堆偏滤器靶板的候选材料,需要长期服役在高温且受到高能中子辐照的严峻环境,这将导致钨发生中子辐照诱导再结晶,从而提高钨发生沿晶脆断的可能性,威胁偏滤器的运行安全,因此研究中子辐照诱导钨再结晶的物理机制具有重要意义.然而,与最近高通量同位素反应(HFIR)堆高温下中子辐照实验观察到的结果相比,目前考虑辐照增强再结晶驱动力效应的模型低估了中子辐照对再结晶的影响,结果表明仍有其他效应影响再结晶过程.基于此,本文在假设晶界迁移率与自体扩散系数成正比的前提下,引入辐照增强晶界迁移因子(R),建立了新的辐照诱导再结晶动力学模型.模拟结果显示,在综合考虑辐照增强再结晶驱动力和晶界迁移效应后,模型计算出的850℃下达到一半再结晶分数所需要的时间(t_X=0.5)和HFIR堆中子辐照实验结果相符,这表明辐照增强晶界迁移效应是影响辐照诱导再结晶现象的重要因素之一.另外,模型研究了不同辐照温度下钨的t_X=0.5.结果表明辐照与未辐照的t_X=0.5差别随温度升高而逐渐下降.这是因为随着温度的升高,辐照缺陷复合加剧,辐照缺陷对再结晶驱动...     

聚合物材料的快重离子辐照效应

简要介绍了快重离子辐照损伤的特点,通过与低电离辐射粒子辐照在聚合物材料中产生的效应的类比论述了快重离子辐照在聚合物材料中产生的效应及其研究现状 ,并结合快重离子辐照效应的应用展望了该领域未来的发展.The irradiation effects in polymers induced by swift heavy ions were reviewed in comparison with that induced by low ionization particles based on the characteristics of swift heavy ion irradiations. It is shown that bond breaking and cross linking, gas releasing, amorphization and carbonization of polymers depend strongly on the electronic energy loss. Besides special effects such as alkynes production, can be induced under swift heavy ion irradiation. The perspectives...     

不同剂量重离子辐照玉米自交系的生物学效应比较

用12C6+和 36Ar18+离子束分别辐照玉米自交系干种子和浸泡种子, 研究了M1—M3代重离子束辐照的生物学效应。 结果表明: 种子发芽势和发芽率随辐照剂量的增加而下降, 不同生理状态的种子对重离子辐照的敏感性也不同。 一般12C6+ 离子辐照干种子的适宜剂量为20—25 Gy; M1代叶型发生明显的变化, M2代植株在株高、穗位、单株穗数、雄穗花药颜色、粒质、穗行数、粒重和抗性等方面均发生了变化, 并产生了许多有益的变异,包括株高和穗位降低、同位多穗、穗行数和粒重增加、粒质由粉质变为硬粒以及抗锈病和红叶病的植株等, 有益突变的频率达7.0％—17.9％;在M3代出现能够稳定遗传的,并且光合效率增加的有益突变株。由此可见,重离子束辐照是玉米种质改良的一种高效手段。 In order to study biological effects of heavy ion irradiation on maize inbred lines, the agronomic traits and photosynthetic rates were investigated from M1 to M3 of maize seeds irradiated with 12C6+ and 36Ar18+ ions．The results showed that the germination rate and planting percent of maize seeds irradiated were decrease as dosage increasing of heavy ion irradiation. Different physiological status of seeds had disparate sensibility to heavy-ion irradiation and the suitable dosage of 12C6+ ion irradiation was 20—25 Gy for dry maize seeds. The leaf type of the plant happened visible changes in M1 generation. The plant height, spike position, spike number per plant, anther color of staminate,grain texture,spike row,grain weight and resistance had changes in M2 generation. Among them occurred some beneficial mutations that include degrading of plant height and spike position height, multi spike at same position in the plant, increasing of pike row and grain change of grain texture from powder seed to hard seed,resistance to rust disease and red leaf disease and so on. The frequency of beneficial mutation was 7.0％—17.9％. Those beneficial mutations could be stably inherited and mutant plants with high photosynthetic efficiency emerged in M3 generation. The study above showed that heavy ion irradiation is a high performance means for improvement germplasm of maize.     

正电子湮没时间信号模拟发生器——观测脉冲复合、反复合及全复合过程的实验电路

介绍研制的一种模拟正电子湮没事件起始和终止信号的信号发生器,可用于正电子湮没寿命谱仪的调整及相关内容的近代物理实验教学。     

变价元素铋掺杂钨酸铅晶体辐照损伤的研究

采用剂量为4Mrad的γ射线辐照Bridgman法生长的未掺杂和掺铋钨酸铅晶体,研究了辐照前后晶体的透射光谱、X射线激发发射光谱(XSL)的变化.利用正电子湮没寿命谱(PAT)和X光电子能谱(XPS)的实验手段,对钨酸铅晶体辐照前后的微观缺陷进行了研究,并对其抗辐照损伤性能及微观机理进行了初步探讨.研究表明,铋掺杂使得晶体中的正电子捕获中心和低价氧浓度下降;辐照后,未掺杂晶体中正电子捕获中心浓度下降,低价氧浓度上升,掺铋晶体则出现了与之完全相反的情况,正电子捕获中心浓度上升,低价氧浓度下降.提出掺铋钨酸铅晶体中铋的掺杂辐照前主要以Bi³⁺占据VPb的形式存在,辐照使变价元素铋发生Bi³⁺→Bi⁵⁺的变价行为,Bi⁵⁺可以替代W⁶⁺格位并使得晶体内部分(WO₄)^2－根团形成(BiO₃+V_o)^－.     

质子辐照空间级硅橡胶的正电子淹没寿命谱研究

 用正电子淹没寿命谱方法（PALS）研究了质子辐照对空间级硅橡胶KH-L-Y微观结构的影响。试验结果表明,PALS谱所揭示的最长寿命成分的t₃, I₃及自由体积分数Vf随辐照剂量的增加开始明显下降;而当辐照剂量大于10¹⁵cm^-2后,随剂量的增加平缓上升。辐照剂量小于10¹⁵cm^-2时,质子辐照使硅橡胶自由体积减小,分子链间堆砌紧密;辐照剂量大于10¹⁵cm^-2时,质子辐照使硅橡胶自由体积增大。交联密度及DMA测试结果同样表明,质子辐照在剂量较小时硅橡胶的交联密度及玻璃化转变温度增加,辐照以交联效应为主;而剂量较大时辐照降解占优势。     

质子辐照空间级硅橡胶的正电子淹没寿命谱研究

用正电子淹没寿命谱方法（PALS）研究了质子辐照对空间级硅橡胶KH-L-Y微观结构的影响。试验结果表明,PALS谱所揭示的最长寿命成分的t3, I3及自由体积分数Vf随辐照剂量的增加开始明显下降;而当辐照剂量大于1015cm-2后,随剂量的增加平缓上升。辐照剂量小于1015cm-2时,质子辐照使硅橡胶自由体积减小,分子链间堆砌紧密;辐照剂量大于1015cm-2时,质子辐照使硅橡胶自由体积增大。交联密度及DMA测试结果同样表明,质子辐照在剂量较小时硅橡胶的交联密度及玻璃化转变温度增加,辐照以交联效应为主;而剂量较大时辐照降解占优势。     

正电子湮没参量及其所反映物质信息的探讨

本根据正电子在凝聚态物质中的湮没机制及捕获模型,讨论了正电子湮没参量——正电子寿命谱和多普勒线形等参量所反映的物质信息,给出了各正电子湮没参量与所反映的物质信息之间的定量关系。分析了在该体系中正电子寿命参量与局域电子密度、多普勒线形参量和角关联参量与电子动量密度分布和费米面之关联。