离子注入对黑松花粉粒细胞核的损伤效应

利用激光扫描共聚焦显微技术和碱性单细胞凝胶电泳技术对经过离子注入后的黑松花粉粒内细胞核的直接损伤效应进行了观察鉴定。 研究结果表明, 离子注入后可以直接损伤细胞核结构, 导致细胞核裂解。 细胞核的损伤程度与注入离子的剂量密切相关, 即细胞核DNA分子的损伤程度随着注入离子剂量的增加而提高。 The damage of pollen nuclei of Pinus thunbergii induced directly by ion implantation were measured by the laser confocal microscopy technique and the single cell gel electrophoresis test. The results showed that ion implantation caused the nuclei structure to be damaged, leading to the nuclei degradation. The results of statistical analysis showed that the damage grade of nuclei was very correlative with the ion dosage. The damage degree of DNA in the nuclei at the level of single cells was increased with the increase of the ion implantation dose.     

不同辐照源对黑松花粉粒的生物学效应

研究了N+离子束、 紫外线和γ射线辐照对黑松花粉粒的影响, 对3种辐射源在诱发花粉粒细胞出现损伤效应上的差异性进行了比较分析。 研究结果表明, 3种辐照源对黑松花粉粒萌发和花粉管生长所表现出的效应存在明显的差异。 γ射线的剂量效应曲线表现为近S型; 紫外线辐照的剂量效应曲线呈现出近L型; 离子束的生物学效应主要在两个方面表现出特异性, 即离子束所导致的剂量 效应曲线呈“马鞍型”趋势和N+离子束注入后会诱发花粉管顶端产生出明显的肿胀现象。The effects of pollens and pollen tubes of Pinus thunbergii induced respectively by N+ beam, γ ray and ultraviolet ray were measured , and the differences of the effects caused by the different radiant factors were distinguished. The results showed that there was obvious difference in the damages of the pollen germination and the pollen tube growth led by the radiant factors. The curve of dose effects from γ ray irradiation was similarly S type, and that from ultraviolet ray treatment approximately L type . The effects from ion implantation expressed the two characteristics, the curve of the saddle type and the top inflation of pollen tube.     

离子注入后小麦种子表皮细胞的扫描电镜观察

应用扫描电镜观察了低能氮离子注入小麦干种子后表层细胞结构的变化.结果表明,离子注入对小麦表皮细胞有明显的损伤作用.随着离子剂量的增大,离子对种子细胞的损伤程度增大,且种子表面有孔洞出现.     

聚合物物理属性对离子注入效应的影响

聚合物导电性能差, 表面电荷积聚所产生的电容效应致使其表面电位衰减, 采用等离子体浸没离子注入对其表面改性是非常困难的. 建立了绝缘材料等离子体浸没离子注入过程的粒子模拟(PIC)模型, 实时跟踪离子在等离子体鞘层中的运动形态及特性并进行统计分析. 并基于PIC模型, 将聚合物表面的二次电子发射系数直接与离子注入即时能量建立关联, 研究了聚合物厚度、介电常数和二次电子发射系数等物理量对鞘层演化、离子注入能量和剂量的影响规律. 研究结果表明: 当聚合物厚度小于200 μ m, 相对介电常数大于7, 二次电子发射系数小于0.5时, 离子注入剂量和高能离子所占的份额与导体离子注入情况相当. 通过对聚合物表面离子注入剂量和高能离子所占份额的研究, 为绝缘材料和半导体材料表面等离子体浸没离子注入的实现提供了理论和实验依据.     

低能N+注入胸腺嘧啶的XPS研究

低能离子注入引起生物体诱变效应的机理一直是人们关注的问题.DNA是辐射作用的靶,文章对低能氮离子注入胸腺嘧啶后的样品进行了XPS研究,发现注入后C,N,0三元素的质量百分比的相对值发生了变化,N,O含量下降,C含量明显增加.精细结构分析发现,O(ls)峰的峰位发生偏移,N(1s)峰由注入前的单峰变为3个峰,C(ls)峰由注入前的2个峰变为注入后的单峰,说明注入后各元素所处的化学环境和物理结构都发生了较大改变,N 注入能导致胸腺嘧啶分子结构的破坏,改变原结构状态.     

B离子注入引起的金刚石薄膜体积膨胀现象

离子注入是获得金刚石N型或P型导电材料的有效途径之一。然而,离子注入对金刚石的晶格结构有破坏作用,造成金刚石薄膜体积的膨胀。本文对B离子注入合成Ib型金刚石薄膜后体积膨胀现象进行了研究,分析了引起体积膨胀的可能因素及原因。     

激光诱导充压柱壳破坏模式与参数阈值分析

通过数值计算模拟了激光诱导充压柱壳的热力破坏效应,研究了典型结构的动态爆裂过程,获得的破坏模式与实验结果基本一致。给出了三类典型破坏模式及其对应的参数范围,探讨了各类破坏模式的形成机理,并分析了不同光斑尺寸、壳体厚度条件下热软化效应对破坏内压阈值的影响,以及预内压与破坏时间的关系。研究结果表明:光斑半径越大、热软化程度越高,柱壳的破坏内压阈值越低,且破坏内压阈值随着壳体厚度的减小呈线性下降;给定激光参数和壳体参数下破坏时间随预充内压增大而减小并呈二次函数关系。给出了一种通过热软化程度预估激光诱导充压柱壳破坏时间的方法。     

离子注入对C60薄膜结构的影响

利用高能离子注入技术系统地研究了不同剂量、不同种类离子注入对Ｃ６０薄膜结构的影响，并利用Ｒａｍａｎ光谱对其结构进行分析．结果表明：中等能量的离子注入会影响Ｃ６０薄膜的结构，使Ｃ６０分子薄膜产生聚合和非晶碳化现象，但上述现象的出现与注入离子的剂量大小有关，并存在一注量阈值，只有在此阈值之上，Ｃ６０薄膜结构才发生改变，研究表明这与注入离子同Ｃ６０分子之间互作用方式有关     

离子注入诱导量子阱界面混合效应的光致荧光谱研究

采用多元芯片方法获得了一系列不同离子注入剂量的GaAsAlGaAs非对称耦合量子阱单元,通过光致荧光谱测量,研究了单纯的离子注入导致的界面混合效应.荧光光谱行为与有效质量理论计算研究表明,Al原子在异质结界面的扩散在离子注入过程中已基本完成,而热退火作用主要是去除无辐射复合中心. 关键词： 量子阱 离子注入 光致荧光谱 界面混合     

氧离子注入微晶金刚石薄膜的微结构与光电性能研究

本文系统研究了氧离子注入剂量和退火温度对含有Si-V发光中 心的微晶金刚石薄膜的微结构和光电性能的影响. 结果表明, 氧离子注入并在较高温度退火有利于提高薄膜中Si-V中心的发光强度. 当氧离子注入剂量从10¹⁴ cm^-2增加到10¹⁵ cm^-2时, 薄膜中Si-V发光强度增强. Hall效应测试结果表明退火后薄膜的面电阻率降低. 不同温度退火时, 氧离子注入薄膜的Si-V发光强度较强时, 薄膜的面电阻率增加, 说明Si-V发光中心不利于提高薄膜的导电性能. Raman光谱测试结果表明, 薄膜中缺陷数量的增多会增强Si-V的发光强度, 而降低薄膜的导电性能. 关键词： 金刚石薄膜 氧离子注入 电学性能 Si-V缺陷     

辐照诱变对小麦生理学效应的影响

以小麦品种小偃81为材料, 利用低能N+离子, 60Co-γ射线以及紫外线UV-C等为诱变源, 对种子胚部进行辐照处理。 研究其对小麦发芽势、 发芽率、 根长及苗高等生理指标的影响。 以辐照后的幼苗为材料研究了低能N+注入对过氧化氢酶（CAT）、 过氧化物酶（POD）、 超氧化物歧化酶（SOD）活性及还原型谷胱甘肽（GSH）含量的影响。 研究结果表明: N+注入后种子活力先升高后降低, 苗高在5×1017 N+/cm2时显著低于对照; 60Co和紫外线辐照对种子活力有较显著的影响, 辐照后的根长和苗高均显著低于对照; N+束辐照后的幼苗CAT酶活随剂量的变化规律性不明显, POD和SOD酶活总体趋势随剂量的增加先升高后降低, GSH含量随剂量的增大先降低后升高。 由此可知, 辐照诱变可以诱导小麦一系列的生理变化。60Co-γ射线和紫外线UV C对小麦胚根的伤害较大, 导致幼苗在后期大量死亡。N+注入对小麦的损伤效应较60Co和紫外线γ射线和紫外线UV-C小, 一定注量的N+注入处理可促进小麦生长。 In this paper, the biological effects,such as germination percentage, germination index and the length of seedlings and roots were investigated by using low energy N+, 60Co- γ rays and ultraviolet UV C to irradiate the embryos of wheat seeds （Xiaoyan81）. The anti oxidative enzyme system (CAT,POD, SOD) and GSH content were studied as well. The results show that the vitality of seed increased and then reduced with increasing the dosage of N+ ion implantation. The length of roots and seedlings were significantly higher than control. The seed vigor was significant effected after irradiated by 60Co-γ rays and ultraviolet UV-C, but the length of roots and seedlings were significantly lower than control. After N+ implantation, the changing pattern of CAT was not obviously. The enzymatic activity of POD and SOD were increased at low dosage and reduced at high dosage. The content of GSH was reduced and then raised. The results proved that the damage induced by γ ray and UV C to the radicle of wheat was severe that result in a large number of seedling died. However the damage induced by N+ implantation was lower than that by rays and UV C irradiation. Certain dosage of ion implantation can promote the growth of wheat.     

用拉曼光谱测量离子注入引起的晶格应变

 对于10个周期的AlAs/GaAs超晶格和25个周期的GaAs/Ga0.92In0.08As超晶格,在室温下进行0.28 MeV的Zn＋注入,注入剂量为5×10¹³~5×10¹⁴ cm^-2。通过拉曼光谱测量,定量地分析了由于离子注入所引起的晶格内应变。实验结果表明：在所选用的注入剂量下,由于离子注入引起的应变小于体材料GaAs的最大非驰豫应变值0.038,说明该注入条件下,注入区的结晶态仍然保持得比较好。在较高注入剂量下应变达到饱和,说明缺陷的产生和复合达到了平衡,从而形成了均衡的应变场分布。     

离子束注入胸腺嘧啶的紫外、红外效应研究

本文中我们利用紫外、红外光谱等分析手段获取低能离子束生物诱变的信息。发现用30 ke V低能氮离子和氩离子在 0 - 2× 1 0 16 ions/cm2注入剂量范围内注入胸腺嘧啶 ,其残存率随剂量的变化趋势均出现了不同于γ射线等辐照时的线性或肩型曲线 ,而呈现一种新的变化趋势——“马鞍型”曲线 ,表明参与结构的质量沉积不足以解释“马鞍型”曲线。红外光谱的分析结果表明在离子束注入过程中胸腺嘧啶分子确实存在结构上的修复。研究结果表明紫外、红外光谱可以给出离子束注入前后生物分子结构突变或重组、分子结构突变与注入剂量的关系以及分子的修复等信息。     

低能N+ 离子预处理对水稻UV-B辐射的当代损伤效应的影响

采用3种不同注量的N离子对供试材料进行了离子注入预处理, 再用10.08 kJ/(m2d1)增强UV-B辐射对其幼苗进行辐照试验, 测定了过氧化物酶（POD）活性、 过氧化物歧化酶（SOD）活性、 过氧化氢酶（CAT）活性、 丙二醛（MDA）含量、 还原型谷胱甘肽（GSH）含量和可溶性糖含量的变化。 研究结果表明: 经N离子注入预处理的水稻材料受到UV-B辐射时其POD和SOD活性明显升高, 并在注量为2.0×1017 ions/cm2时活性达到最强; CAT活性和MDA含量明显降低, GSH含量显著增加, 而可溶性糖的含量则变化程度很小。 从这些研究结果可以看出, 经过一定注量离子注入预处理的水稻材料当受到UV B辐射时能产生较强的抗氧化能力和防御能力,而且抗氧化系统优于碳水化合物系统而先于表达。 由此可见, 离子注入预处理对水稻UV-B辐射的生物学效应的影响相当明显。 The seedlings of rice (xindao18) were exposed to UV B (10.08 kJ/(m2d1 )) irradiation follo wing the pretreatment with three different implantation dosages of low energy N+ ions. Changes in the levels of the superoxide (POD),superoxide dismutase (SOD),catalase (CAT), malondialdehyde (MDA),glutathione (GSH) and soluble sugar were measured. The result showed that the UV-B irradiation on the seedlings of rice pretreated with low energy ions implantation could lead to increase activities in POD and SOD,and the maximum appeared on the dose of 2.0×1017 ions/cm2. Meanwhile,it made the content of GSH increased, and caused the activity of CAT and the content of MDA to be decreased. But there was no obvious change in soluble sugar. It was suggested that the rice pretreated by low energy ion implantation could enhance the antioxidation capacity and defensive ability when irradiated by UV-B, and the antioxidation system could be induced earlier than carbohydrate system. Therefore, the biological effects of UV-B irradiation on rice pretreated by low energy ion implantation were quite obvious.     

梯形管内壁等离子体离子注入鞘层扩展MATLAB-PIC数值模拟

基于MATLAB利用Particle-in-cell模型,对梯形管内壁等离子体离子注入过程,进行了二维数值模拟.计算结果表明在中心电极附近出现了"阳极鞘层",该鞘层内部不存在离子,而且在鞘层边缘离子密度最高.在上下管壁上的离子注入剂量呈现"m"形分布.通过对注入过程中等离子体密度分布和不同时间段管壁不同位置离子注入剂量的跟踪,发现"阳极鞘层"扩展行为是导致"m"形分布的原因.由于梯形管形状的不对称性,"阳极鞘层"的边缘向梯形长底方向扩展较快.在注入初始时刻离子注入的能量很低,随着时间延长离子能量逐渐升高,这是由离子初始位置决定的.可见梯形管自身形状决定了鞘层形状和最终的离子注入能量和剂量分布.     

离子注入对InAs/GaAs量子点光学效质的影响

研究了低能质子注入诱导的界面混合和快速热退火对量子点发光效率的影响，对其光致发光 峰强进行了拟合计算.研究发现量子点的发光峰强度主要由载流子俘获时间和非辐射复合寿 命决定.由于后退火处理能够部分的消除因质子注入造成的缺陷，量子点中非辐射复合中心 浓度与注入剂量成亚线性关系；退火温度越高，非辐射复合中心被消除越多，亚线性程度越 高.界面混合导致的俘获效率的增加和注入损伤引起的非辐射复合是相互竞争过程，存在一 个临界的注入剂量N_C，当注入剂量N小于N_C，界面混合作 用较为明显，量子点 发光峰强随注入剂量增加而增强；当N大于N_C时，质子注入引起了大量的非 辐射复合 中心，主要表现为注入损伤，量子点的发光峰强随注入剂量增加而迅速减弱.退火温度越高 ，N_C越大. 关键词： 量子点 离子注入 峰强     

硫系玻璃的N^＋离子注入及表面改性研究

首次对Ａｓ－Ｇｅ－Ｓｅ三元系统和Ａｓ－Ｇｅ－Ｓｅ－Ｔｅ四元系统的硫系玻璃试样进行了Ｎ＋离子注入试验。结果表明，玻璃试样的显微硬度随Ｎ＋离子注入剂量的增加而提高，并且在注入剂量达到２．５×１０１６附近的数值时为最大。ＸＰＳ谱结果显示，在Ａｒ＋离子轰击６分钟后的试样表面出现Ｎ１ｓ的结合能峰，此外各元素的结合能峰也在Ｎ＋离子注入后发生了位移，并随Ａｒ＋离子轰击时间向高能方向移动。     

Damage buildup and removal in Ca-ion-implanted GaN

Ca has been considered as a promising shallow acceptor in GaN and was chosen as a dopant for ion implantation with energy of 180 keV at room temperature. The as-implanted GaN films were characterized by Rutherford backscattering channeling, Raman spectroscopy, high-resolution X-ray diffraction, and compared with an unimplanted film as well as implanted samples subsequently annealed at 1150 °C for 15 s. The quantitative dependence of the damage buildup and its removal on the implantation dose has been determined. Lattice expansion that depends on dose and substrate temperature has been found. An initial amorphous component arises at a dose of 8᎒¹⁴ cm^-2. Implantation with higher doses causes unrecoverable damage that deteriorates the electrical properties. The possibilities to realize effective p-type doping by ion implantation are discussed.