强脉冲离子束辐照金属材料烧蚀产物特性分析

强脉冲离子束作为一种闪光热源在材料表面改性方面具有广泛的应用.烧蚀效应对于强脉冲离子束与物质相互作用以及强脉冲离子束薄膜沉积过程具有重要的影响.因此,分析强脉冲离子束的烧蚀过程和机理对于优化其应用具有重要意义.为了研究强脉冲离子束的烧蚀产物特性,采用1.2—1.5 J/cm~2的强脉冲离子束辐照纯锌靶材,并使用单晶硅片收集辐照过程中产生的烧蚀产物.通过扫描电子显微镜、能谱仪和高精度天平的分析与测量,得到了烧蚀产物的表面形貌和相关特性等实验结果.结合实验和有限元模拟计算得到的材料表面温度场分布演化结果,可以证明在强脉冲离子束辐照锌靶材的烧蚀过程中会有气态、液态和固态三种不同状态的烧蚀产物产生.     

用量热法测量离子源引出束参数

一、引言 离子源不仅在核物理实验,而且在半导体掺杂,金属表面改性,防腐辐照方面均有广泛用途。 从离子源中引出的离子束带有电荷,用法拉第筒等探测器,直接测量离子电流是很方便的。但是,电测法存在一个共同的问题,当离子束轰击到探测器的表面或内壁时,产生二次电子发射,其发射系数受多种因素的影响,很难校正,影响测量数据的精度。     

用重离子束研究金属缺陷的生成

离子辐照金属产生缺陷研究的意义随着核科学技术的发展和应用,特别是加速器技术的发展,为离子束的应用研究提供了各种能量和各种元素的离子;以及各门学科的相互渗透,离子辐照效应研究已经在许多学科、领域中开展起来。     

离子溅射(Ⅰ)

荷能粒子轰击固体表面,打出离子和中性原子的现象称为溅射.由于离子易于在电磁场中加速或偏转,所以荷能粒子一般为离子,称这种溅射为离子溅射.随着真空技术、薄膜技术、表面分析技术以及表面科学的发展。离子溅射的用途越来越广泛,其重要性也日益为人们所共知.如今,离子溅射在溅射离子源、二次离子质谱分析(SIMS)、离子束分析、溅射镀膜、离子镀、离子和离子束刻蚀、表面微细加工等领域有广泛的应用.同时,溅射理论在分析核材料的辐照损伤,防止聚变堆中的等离子体沾污,研究离子注入、离子束混合等方面也有重要意义. 离于溅射理论经历了漫长…     

110keV铁离子束辐照L(+)–半胱氨酸的分子改性研究

用110keVFe离子注入L(+)-半胱氨酸薄膜样品,然后通过傅里叶变换红外光谱、紫外-可见光谱和核磁共振氢谱分析表明,L(+)-半胱氨酸在接受Fe离子束辐照后受到了严重损伤,在样品中产生了新的分子基团.ESR波谱分析表明在辐照产物中存在一种长寿命自由基.ESI质谱分析进一步支持了低能离子束辐照所致生物分子改性的发生.     

串列加速器核物理国家实验室简介

中国原子能科学研究院的串列加速器核物理国家实验室成立于1987年.该加速器上配有双等源、电荷交换源、溅射源、强流溅射源和正在研制的极化源,已为核物理实验工作提供了20多种元素的离子束.该加速器上建有11条束流线,分布在三个实验厅中,主要的终端实验     

离子束辐照的碳纳米管及其物性研究

离子束辐照通常被认为导致材料产生缺陷, 形成无序结构, 从而破坏材料的性能。 但是, 最近利用离子束辐照碳纳米管的实验显示离子束辐照碳纳米管形成无定形的过程不能用传统的离子束辐照材料的机制来解释, 离子束辐照可导致碳纳米管形成一些自组装结构, 如无定形碳纳米结和碳纳米管连接结等。 研究还发现离子束辐照的碳纳米管薄膜在导电性和场发射性能方面都能得到明显的增强。 Ion beam irradiation is usually thought to induce defects and disordered structures in materials and then to destroy the properties of the materials. However, our recent experiments about the ion beam irradiation on carbon nanotubes(CNTs) indicate that the ion beam modification mechanism of CNTs is completely different from traditional one of bulk materials, and ion beam irradiation can lead to self organized structures in CNTs, such as amorphous junctions and CNT junctions. Moreover, the irradiated CNTs exhibit a improved conductivity and an enhanced field emission.     

重离子束辐照育种研究进展及发展趋势

相对于低能离子束生物学, 中能重离子束对植物的诱变效应介绍较少。 从机理上综述了中能重离子束辐照诱变技术的优点, 简要介绍了粮食作物、 经济作物及模式植物的重离子束辐照育种的现状, 最后从转基因、 分子辅助标记及航天育种等方面对重离子束辐照育种的发展趋势进行了展望。 In recent years, the intermediate energy heavy ion biology has been concerned rarely comparing to that of the low energy ions. In this paper, we summarized the advantage of a new mutation breeding method mediated by intermediate energy heavy ion irradiations. Meanwhile, the present state of this mutation technique in applications of the breeding in grain crops, cash crops and model plants were introduced. And the preview of the heavy ion irradiations in gene transfer, molecular marker assisted selection and spaceflight mutation breeding operations were also presented.     

环境保护中辐射技术的应用研究

介绍了近年来利用稳定同位素C和N以及放射性元素^7Be和^137Cs作为示踪元素应用在土壤侵蚀、水土流失研究中所取得的重要进展,讨论了电子束辐照和γ射线辐照在工业废水和废气处理的机理及其应用,说明了辐射技术在环境保护中具有重要的作用。The important progresses of studies on water loss and soil erosion using stable carbon, nitrogen isotopes and ^7Be, ^137Cs as tracers is introduced. The mechanisms and applications of the electron beam and y rays irradiation in industrial effluent disposal and tail gas treatment are discussed, which indicates the importances of the irradiation technology in environment protection.     

宽禁带半导体SiC的离子束合成,掺杂隔离与智能剥离

碳化硅作为新一代宽禁带半导体材料，在高温、高频、高功率、抗辐照电子器件中有着十分广阔的潜在应用前景．文章结合作者的工作，综述了离子束技术在ＳｉＣ研究中的应用，其中包括ＳｉＣ的合成、掺杂、器件隔离和智能剥离．     

核物理与核探测、核分析技术的应用

文章概要介绍了随着核物理研究发展起来的辐射和粒子探测的原理、方法和主要技术,举例介绍了相关核物理与核探测、核分析的典型技术及其在高精度测量和医学中的广泛应用,如活化分析技术、穆斯堡尔谱学、核磁共振技术、加速器质谱技术、核医学成像、同步辐射技术、中子散射分析、放射性示踪技术等等.     

回旋加速器的应用

回旋加速器在核物理研究中发挥过重要的作用,现在和将来仍然是核物理研究领域的主要工具之一,随着核科学,核技术及核医学等高新技术的发展,回旋加速器在这些领域中的应用空间和发展前景已引起人们的关注,文章介绍了回旋加速器发展概况及其在核物理,核医学与核技术等领域的主要应用。     

Science with radioactive beams: The alchemist's dream

Nuclear science is being transformed by a new capacity to create beams of radioactive nuclei. Until now all of our knowledge of nuclear physics and the applications which flow from it has been derived from studies of radioactive decay and nuclear reactions induced by beams of the 283 stable or long-lived nuclear species we can find on Earth. Here we describe first how beams of radioactive nuclei can be created. The present status of nuclear physics is then reviewed before potential applications to nuclear physics, nuclear astrophysics, materials science, bio-medical, and environmental studies are described.     

原子能院的核天体物理研究和串列升级工程进展(英文)

在北京串列实验室建立了次级束流实验装置 ,用于放射性核束物理和核天体物理研究 .先后开展了7Be(d ,n) 8B ,11C(d ,n) 12 N ,8Li(d ,p) 9Li和6 He(p ,n) 6 Li核天体物理重要反应的研究 .介绍了串列加速器升级工程的进展情况 .该工程在现有串列加速器的基础上 ,将建立 10 0MeV/ 2 0 0 μA的质子回旋加速器、在线同位素分离器和超导加速段 .在此装置上 ,将可以产生质量数最高为 12 0 ,强度最高为 10 9particles/s的放射性束流 . A secondary beam line (GIRAFFE) at the Beijing Tandem accelerator lab was constructed for yielding low energy secondary beams. The current progress on the study of nuclear astrophysics and nuclear structure is presented. Up to now, We have carried out measurement of~(7)Be(d, n)~( 8)B,~(11)C(d, n)~(12)N,~(8)Li(d, p)~(9)Li, and~(6)He(p, n)~(6)Li reactions. The proposed Beijing radioactive nuclear beam facility (BRIF ) and its current R&D progress are briefly introduced. This facility is based on...     

核科学百年讲座第八讲核科学技术在农业领域的应用

主要介绍核辐射和核示踪技术在农业生产中的应用，简单介绍我国核农业发展情况．核辐射农业应用分小节介绍辐射育种、昆虫辐射不育、食品辐射储藏保鲜与低剂量辐射刺激生物生长几个方面的基本原理、发展历史和它们在农业生产中的应用．核示踪农业应用简单介绍核示踪技术在土壤和肥料科学以及与农业相关的植物学、动物学、生物技术等领域的应用．     

核物理研究新进展

本文介绍了国际核物理研究的趋势,核物理研究的前沿已从传统核物理转向亚核自由度变得重要的领域,讨论了在核结构、核反应、相对论性重离子碰撞、亚核自由度、放射性核束和核天体物理学等领域所获得的最新成果. It is presented the trend of the nuclear physics research in the world,the fron- tier of nuclear physics research has been moved from the traditional nuclear physics to the field in which the subnuclear freedoms become very important.New research results obtained in the fields of nuclear structures,nuclear reactions,relativistic heavy ion collisions, subnuclear freedoms,radioactive nuclear beams and nuclear astrophysics are discussed.     

Physics of radioactive nuclear beams: Theoretical perspective

One of the main frontiers of nuclear structure today is the physics of radioactive nuclear beams. Thanks to developments in experimental technology, we are on the verge of invading new territory of extremeN/Z ratios in an unprecedented way. Experiments with radioactive beams will make it possible to look closely into many aspects of the nuclear many-body problem. What makes this subject both exciting and difficult is: (i) the weak binding and corresponding closeness of the particle continuum, implying a large diffuseness of the nuclear surface and extreme spatial dimensions characterizing the outermost nucleons, and (ii) access to the exotic combinations of proton and neutron numbers which offers prospects for completely new structural phenomena.     

核医学的发展及其与相关学科的关系

核基学是一门多学科相结合的交叉学科。核医学由临床核医学、实验核医学及核医学物理３部分组成。核医学在医疗保健及战胜疾病中发挥了重要作用。核医学所取得的成就和成果与许多相关学科有关,尤其是核物理、核探测技术及计算机科学。２１世纪,核医学的发展面临良好的机遇,但也有严峻的挑战。多学科的渗透和广大物理学专家的积极参与将对核医学的发展做出巨大的贡献。     

束晕-混沌的复杂性理论与控制方法及其应用前景

本文系统论述涉及强流加速器等强流离子束装置中产生的束晕 混沌的复杂性理论与控制方法及其应用前景。强流离子束在核材料生产与增殖、洁净核能、放射性废物嬗变、放射性药物生产、重离子聚变、高能物理、核科学与工程、国防与民用工业和医疗等许多方面都有极其重要的应用潜力和诱人的发展前景。尤其是,近年来强流加速器驱动的放射性洁净核能系统是国内外关注的热门课题,因为它比常规核电更安全、更干净、更便宜。但是,强流离子束形成的束晕 混沌的复杂性现象已引起了国内外广泛关注,需要加以抑制、控制和消除这类现象,解决这一难题已经成为强流离子束应用中的关键问题之一。目前不仅必须深入研究这类束晕 混沌的复杂特性及其产生的物理机制,而且需要研究如何实现对束晕 混沌的有效控制,并寻求和发展其新理论、新方法和新技术。这就向强流离子束物理和非线性-复杂性科学及其技术提出了一系列极富挑战性的新课题。本文结合国内外的研究概况,根据我们多年来的研究成果,特别是我们首创性地提出了一些束晕 混沌的有效控制方法,它们包括:非线性反馈控制 法,小波反馈控制法,变结构控制法,延迟反馈控制法,参数自适应控制法等,进行重点的介绍。对上述课题当前的主要进展及相关问题进行系统的总结和比较全面综述的评论。最后 ,指出该领域今后的研究方向 ,以推动这个崭新领域的深入研究和应用发展。