多丝室工作于自猝灭流光模式下定位特性的研究

对多丝室运行于自猝灭流光(SQS)模式下的定位性能进行了实验研究.用两种不同的丝室结构,以Ar和CO₂的混合气体作为工作气体,在不同的CO₂含量比例及高压下测试了感应电荷信号在阳极丝周围电极上的分布.以阳极丝相邻电极上感应电荷的比来确定入射粒子在垂直阳极丝方向上的位置,分辨率σ_x好于350μm.由阴极面上感应电荷的分布,用重心法确定入射粒子在沿阳极丝方向上的位置,分辨率好于250μm.     

并五苯分子电荷注入导致自旋极化的密度泛函理论研究

用密度泛函理论研究了不带自旋的空穴注入并五苯后体系的自旋相关特性. 电荷注入后并五苯分子中存在自发自旋极化行为. 当注入电荷量达一定程度,分子磁矩随注入电荷量的增加呈线性增长,最大磁矩可达1 μB. 注入电荷和并五苯分子的相互作用导致分子体系结构发生变化,同时电荷密度分布及自旋密度分布也发生了变化. 注入电荷先填充自旋劈裂的碳原子p_z轨道.     

利用扫描隧道显微镜在溶液中直接观测过渡族金属硫属化合物

本文利用自制的溶液扫描隧道显微镜在溶液环境下直接观测到TiSe₂、MoTe₂和TaS₂样品的原子分辨率图像. 通过将单晶样品在溶液中直接解理,可以保护解理过的新鲜样品表面在几个小时内不会被严重污染. 利用自行搭建的溶液扫描隧道显微镜,首先观察到了TiSe₂活泼样品的原子分辨率图像,并观察到了TiSe₂表面所特有的点缺陷和三角形缺陷结构. 此外,还观察到了MoTe₂的原子分辨率超结构和TaS₂表面的电荷密度波结构. 结果表明：在室温、溶液环境下能更高效的研究过渡族金属硫属化合物等活泼样品的表面电子态结构,同样适用于溶液环境下的电催化和电化学研究.     

Gd0.55Sr0.45MnO3薄膜光诱导电阻变化特性研究

分别采用固相反应和脉冲激光沉积的方法制备了电荷-轨道有序态锰氧化物Gd_0.55Sr_0.45MnO₃块材和多晶薄膜, 研究了薄膜在光诱导作用下的电阻变化特性. 实验结果表明该薄膜在整个测量温度范围内表现出了半导体型导电特性. 利用变程跳跃模型拟合电阻温度关系可知, 其电荷有序态转变温度为70 K. 激光作用致使薄膜电阻减小, 当激光功率度为40 mW/mm²时, 最大光致电阻相对变化值可达99.8%, 且在8 s的时间内达到了平衡态, 温度对其影响很小; 当激光功率度为6 mW/mm²时, 获得的最大光致电阻相对变化值为44%, 而且时间常数随温度的升高而增大, 这主要是由于光诱导和热扰动共同作用的结果.     

西藏羊八井广延空气簇射阵列性能的Monte Carlo研究

本文用Monte Carlo方法研究西藏羊八井空气簇射阵列性能.确定好事例判选标准.簇射中心定位精度达3.4m.原初粒子到达方向角分辨率好于1.1°.原初粒子能量按lgE₀=lg(0.45ΣN_i)±0.226确定,其中E₀(TeV)为初级入射粒子能量,ΣN_i为FT探测器上探测到的粒子总数.     

康普顿相机图像重建中的快速滤波反投影算法

提出一个由CZT像素探测器与NaI闪烁体阵列组成的康普顿相机，计算探测器系统的几何参数、散射体探测器的能量分辨率及多普勒展宽等因素对相机空间分辨率的影响.相机的总体角分辨率为5.1°~5.6°，主要影响因素为探测器系统的几何参数.首先用解析方法研究图像重建中的滤波反投影算法，不考虑展宽影响时点源重建图像的角分辨率可达1.7°，考虑展宽影响时角分辨率可达4.2°；然后利用Geant4程序进行模拟，用实际应用方法对模拟数据进行重建，不考虑展宽影响时的角分辨率为1.7°，考虑展宽影响时角分辨率可达5.1°.采用滤波反投影算法进行图像重建时，在OpenCL框架下利用GPU实现并行加速，加速比为79倍.     

基于新型电荷生成层的P-i-N结构白色有机叠层电致发光器件

采用2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline(BCP): 5 wt.% cesium carbonate(Cs₂CO₃)和N, N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidine(NPB): 20 wt.% molybdenum oxide(MoO₃)分别作为器件的电子注入层和空穴注入层,研究了N型和P-i-N结构有机电致发光器件的载流子传输特性.载流子传输层中BCP: Cs₂CO₃和NPB:MoO₃的引入有效增强了载流子注入能力,从而降低了器件的驱动电压.基于新型电荷生成层BCP: 5 wt.% Cs₂CO₃/ NPB: 20 wt.% MoO₃制备了色稳定、高效率P-i-N结构有机叠层器件.与单元器件相比,引入新电荷生成层有机叠层器件的最大电流效率增大了2.5倍,表明该电荷生成层可以有效地将电子和空穴分别注入到相邻发光单元中.采用该电荷生成层制备了P-i-N结构白色有机叠层器件,器件的上下发光单元分别为橙光和蓝光发射.当发光亮度从500增加到5 000 cd/m²时,器件的色坐标稳定在(0.33, 0.29)附近,接近白光等能点.利用单色发光单元堆叠制备白色有机叠层器件的方法为实现色稳定、高效率的白色有机电致发光器件提供了一种有效的途径.     

面向PEM应用的γ射线探测器研究

正电子发射乳腺照相术(Positron Emission Mammography, PEM)获得的是乳腺的实时高分辨率动态的功能图像, 从而为在更广范围里研究治疗乳腺癌的方法提供了可能. 大多数的PEM探测器采用紧凑型无机闪烁晶体阵列与光电探测器相耦合的形式, 故光电信号转换器件在PEM探测器中起着非常重要的作用. 探测器基于新型平面面板位置敏感型光电倍增管(Flat Panel Position Sensitive PMT, FP-PS-PMT), 配以锗酸铋(Bi₄Ge₃O₁₂, BGO)晶体阵列. PS-PMT型号为R8400-00-M256型FP-PS-PMT, 有效面积大于90%. 晶体阵列为20×20, 单个晶体尺寸为2mm×2mm×20mm. 实验验证表明该探测器具有良好的空间分辨本领和能量分辨本领, 空间分辨率达到2.0mm半高宽(Full Width Half Maximum, FWHM), 能量分辨率达到23% FWHM.     

金属氧化物修饰对介孔纳米TiO2电极的染料敏化太阳能电池电化学性能的影响

将介孔TiO₂纳米粒子(m-TiO₂)多孔膜电极浸入相应的金属硝酸盐的500 oC热处理修饰金属氧化物(如Mg、ZnO、Al₂O₃或NiO).结果表明,金属氧化物修饰均可形成能垒对m-TiO₂膜电极的界面电荷传输过程产生影响,但外加偏压下其膜内电子传输和界面电荷复合均明显依赖于修饰氧化物的种类及其存在形态. 金属氧化物修饰的膜电极在电子传输和界面复合方面的变化与DSSCs的电流-电压特性曲线的变化规律具有明显的相关性,可不同程度地提高电池的光电压,而MgO、ZnO和NiO修饰的电池效率分别提高了23%、13%和6%. 上述结果表明调控电池的本征参数可以改善TiO₂-基DSSCs的性能.     

钙钛矿晶体的电荷复合动力学研究

本文利用紫外吸收光谱和稳态荧光光谱技术结合理论模型，研究了钙钛矿材料CH₃NH₃PbI₃晶体在光激发过程中的电荷复合动力学行为，进而获得晶体的扩散长度. 电荷载体的扩散长度是判断光电材料的重要参数. 研究通过合成两种不同缺陷态浓度的CH₃NH₃PbI₃晶体，测量这两种晶体在0.019∽4.268 μJ/cm²的激光激发下的时间分辨荧光光谱，利用动力学模型对光谱进行拟合，可以获得每个晶体的掺杂浓度，空穴浓度以及电荷复合参数. 将这些参数结合已有公式，最终可获得每个晶体的电荷载体的扩散长度.     

高比表面积TiO2与g-C3N4复合材料的光催化性能及机理研究

本文通过简单的溶剂热法制备了g-C₃N₄与高比表面积的TiO₂复合材料,该方法操作简单且能耗低. 甲基橙降解实验结果表明,高比表面积的TiO₂有效提高了光催化活性. 光电化学测试结果表明,与g-C₃N₄复合后,TiO₂的电荷载流子迁移速率得到明显改善. g-C₃N₄/高比表面积-TiO₂的光催化活性很强,在100分钟内,6%-g-C₃N₄/高比表面积-TiO₂对甲基橙的降解程度可达92.44%. 6%-g-C₃N₄/高比表面积-TiO₂不仅具有良好的光催化降解性能,还具有较高的稳定性. 本文对6%-g-C₃N₄/高比表面积-TiO₂的光催化机理也进行了系统的研究.     

5(6)羧基荧光素敏化TiO2纳米粒子的光致电子转移的荧光特性研究

通过水解TiCl₄制备了锐钛矿结构TiO₂纳米粒子, 并用时间分辨荧光光谱研究了5(6)CFL(5(6)-Carboxyfluorescein, 简称5(6)CFL)染料敏化TiO₂纳米粒子体系的光致电子转移动力学. 5(6)CFL染料敏化TiO₂纳米粒子能形成电荷转移复合物, 这归因于染料分子的激发电子态波函数Ψ(D^*)与电荷分离态波函数Ψ(D⁺ +e^-)之间的耦合作用. 当激发5(6)CFL染料敏化TiO₂纳米粒子体系时, 电子以两种不同方式注入TiO₂纳米粒子导带: 第一, 通过5(6)CFL染料分子的激发态注入; 第二, 从电荷转移复合物(5(6)CFL/TiO₂)直接注入. 时间分辨荧光光谱表明, 在水溶液中纯5(6)CFL染料的荧光以寿命为τ₁=41 ps (74.4%) 和τ₂=3.22 ns (25.6%) 的双e指数衰减, 而5(6)CFL染料敏化TiO₂纳米粒子体系的荧光分别以时间常数为τ₁=44 ps (90.4%), τ₂=478 ps (8.6%) 和τ₃=2.41 ns (1.0%) 的三e指数衰减. 本文的研究工作能够为染料敏化太阳能电池的光致电子转移机理提供有价值的参考.     

谐波探测在Cs原子饱和吸收光谱中的应用

使用低频波长调制和高次谐波探测来测量Cs原子D₂线6S_1/2(F=4)→6P_3/2(F’=3、4、5)跃迁的方法,对谐波信号的展宽特性和灵敏度进行了分析.结果显示,减小调制电压可以压窄线宽,提高分辨率;在一定范围内增大调制电压可以提高谐波信号强度,提高测量灵敏度;提高分辨率要以损失灵敏度为代价.提高谐波次数可以提高分辨率.高次谐波可以获得高的灵敏度和分辨率.     

用蒙特卡罗方法模拟直接转换X射线探测器的响应特性

采用Monte Carlo方法模拟了HgI₂、非晶Se和CdTe几种直接X射线转换探测器在医用X射线范围(10—100keV)的透过谱、背向散射谱、吸收效率和光电灵敏度. 对X射线和HgI₂的作用过程模拟采用了EGSnrc Monte Carlo代码系统, 对信号电荷的产生考虑了电荷产生的高斯噪声和材料深陷阱作用造成的部分电荷收集影响. 结果表明, 载流子平均自由程(Schubweg)在相对于探测材料厚度较小时, 陷阱作用能很大地影响探测灵敏度. HgI₂的灵敏度是非晶Se的5倍以上, CdTe的灵敏度是非晶Se的10倍以上, 采用高Z序数材料可以大大提高探测灵敏度.     

BES主漂移室的宇宙线测试结果

简要描述了北京谱仪(BES)主漂移室的结构和宇宙线实验安排,给出利用宇宙线测试主漂移室性能的主要结果.单元内具有线性的漂移距离S-漂移时间T关系.室的单丝空间分辨率σ_x=210～240μm.相当室内40次dE/dx取样的能量分辨率为8.7%.主漂移室运行稳定.     

He-Ne激光选育高木质素降解率的白腐真菌Lx

用He-Ne激光对一株木质素降解活性较高的白腐真菌L₁进行选育.将该菌的菌丝体和原生质体多次照射诱变,结果得出:在波长632.5nm,用功率为6mW和7mW照射该菌的菌丝体,选育出的菌株L₆和L₇木质素降解率可达38.1%和39.88%,比出发菌株L₁提高了33%和39%.用功率9mW的He-Ne激光辐照原生质体,照射20min时,原生质体致死率已达100%.在照射时间为10min时,选育出一株木质素降解率达43.03%的菌株L_x,比出发菌株L₁提高了50%.同工酶分析显示该菌株发生了稳定的遗传突变.     

高效率Be过滤探测器中子非弹性散射谱仪

在中国原子能科学研究院重水堆水平孔道旁,建立了高效率的Be过滤探测器中子非弹性散射谱仪,首次研制了具有宽的接受角(～30°)和聚焦安排的新型Be过滤器,使探测效率提高3倍以上,同时也克服了一般Be过滤谱仪在低能段相干散射的影响.本谱仪还通过具有特殊取向的Ge单色器的不同晶面的自动转向,拓宽了测量的能量范围(10—400meV),并有较好的能量分辨率(4%—9%).在此谱仪上对ZrH_1.6和PdH_0.58的光学振动模以及高Tc超导材料YBa₂ Cu₃ O_6+x的全频谱进行了测试,观察出奇异的结构峰、高频模和反常的散射强度,表明本谱仪不仅效率高而且还具有优良的物理性能,可以在中等通量水平的反应堆上开展广泛的热中子非弹性散射研究.     

不同工作气体对PPAC性能的影响

描述了为RIBLL研制的一种双维位置灵敏PPAC在不同工作气体下的性能测试.位置读出采用电荷分除法.在7mb气压和C₃F₈工作气体时阳极在+595V,对于3组分α粒子,位置分辨为0.64mm.使用异丁烷气体,阳极在+500V,位置分辨为0.76mm.PPAC在两种气体中探测效率均为99.1%.C₃F₈气体质量厚度和能量损失较大,信号幅度较高,适合探测较高能量较轻粒子.异丁烷气体能损较小,适合探测较重粒子.     

τ±→π±+nπ0+ντ(n=0,1,2)衰变分支比测量

基于北京谱仪收集的4.03GeV质心系能量下e⁺e^－对撞数据,分析τ^±τ^±→e^±+π^±+nπ⁰+ν's(n=0,1,2)事例,给出分支比值Br(τ^±→π^±ν_τ)=(11.64±0.49^+0.76_－0.73%,Br(τ^±→π^±π⁰ν_τ)=(24.00±1.34^+1.36_－1.30%,Br(τ^±→π^±2π⁰ν_τ)=(9.39±1.68^+1.69_－1.66%.     

三级GEM气体探测器性能的实验研究

GEM探测器是一种新型微型气体探测器(Micro-Pattern Gas Detector), 在粒子物理实验及低能X射线成像系统中有着较大的应用前景. 文章研制了一种适用于低能X射线成像和带电粒子径迹测量的三级GEM气体探测器. 使用放射源⁵⁵Fe对其气体放大特性、电荷传输效率及能量分辨本领等性能进行了实验研究, 重点研究了传输区电场对气体有效增益和能量分辨本领的影响. 实验结果表明, 三级GEM探测器的暗电流和噪声较小, 有效增益能够达到10⁵以上并稳定地工作, 对5.9keV的X射线能量分辨率可达24%, 传输区电场强度大于3000V/(cm.atm)时, 能量分辨率基本稳定在30%左右.