汽车尾气颗粒物的STXM和NEXAFS研究

为了研究汽车尾气颗粒物的结构和氮的种态,使用扫描透射X射线显微成像(STXM)技术研究了桑塔纳3000和高尔汽车尾气颗粒物.STXM表明单颗粒物的粒径为500nm,颗粒物质量分布不均匀,有中间空洞.比较汽车尾气颗粒物和(NH4)2SO4和NaNO3中N的1sX射线近边吸收精细结构谱(NEXAFS),铵盐在406eV有显著的σ*吸收峰,有肩部结构;汽车尾气颗粒物和NaNO3中N的近边吸收谱在412eV和418.5eV有明显的σ吸收峰;(NH4)2SO4中N的近边吸收谱在413.5eV和421.8eV更宽的σ吸收峰.硝酸盐是汽车尾气颗粒物中的N化学种态的主要存在形式.在395—418eV能量范围内对桑塔纳3000汽车尾气颗粒物进行堆栈扫描,经过主成分分析和聚类分析,发现其表层主要为硝酸盐,内部有少量铵盐.     

Oxygen vacancy-induced room-temperature ferromagnetism in D-D neutron irradiated single-crystal TiO2 （001） rutile

Remarkable room temperature ferromagnetism in pure single-crystal rutile TiO2 （001） samples irradiated by D-D neutron has been investigated. By combining X-ray diffraction and positron annihilation lifetime, the contracted lattice has been clearly identified in irradiated TiO2, where Ti4＋ ions can be easily reduced to the state of Ti3＋. As there were no magnetic impurities that could contaminate the samples during the whole procedure, some Ti3＋ ions reside on interstitial or substituted sites accompanied by oxygen vacancies should be responsible for the ferromagnetism.     

Size distribution of sulfur species in fine and ultrafine aerosol particles using sulfur K-edge XANES

The sulfur species existing in different size aerosol particles were determined based on the ＇white line＇ energy shift and the features of post edge structure of sulfur K-edge XANES （X-ray Absorption Near Edge Structure）. The results indicated that sulfates were dominant sulfur species in aerosol particles. However, small amount of reductive sulfur species were also found in the ultrafine aerosol particles（〈0.1 μm）. Sulfates in aerosols mostly exhibited as （NH4）2SO4 and gypsum. than 0.952 μm, while gypsum was the dominant sulfate Most （NH4）2SO4 distributed in aerosol particles finer in coarse aerosols.     

扫描透射离子显微成像系统的建立和实验研究

 基于上海应用物理研究所的扫描质子微探针系统，对扫描透射离子显微成像（STIM）技术进行了仿真分析和实验研究，建立了基于中值滤波方法的数据处理程序，获得了大鼠股骨切片的面密度分布和薄壁小球的离轴STIM图像。理论分析和实验结果显示：由在轴探测数据的中值滤波结果可以计算出定量的面密度分布信息，由能量窗滤波的离轴探测数据则可以给出高分辨的定性图像，这在薄样品、强束流、以及质子激发X荧光（PIXE）分析同时进行的STIM分析中尤为有用；增加获取的事件数、选择合适的滤波方法可以使测量误差远小于阻止本领计算带来的误差。该方法可以用于测量几十μm尺度样品的绝对质量以及辅助PIXE技术进行元素定量分布分析。     

铜团簇束在硅上碰撞沉积的薄膜表面能谱分析

用一种新型磁控溅射气体凝聚团簇源产生Cu-n(n是团簇原子个数)团簇束 ,当团簇束分别在偏压为:0,1,3,5,10 kV的电场中加速后,在真空中,沉积在室温下的 P型Si(111)衬底上,获得Cu/P-Si(111)薄膜样品.用X射线光电子能谱(XPS)分析薄膜,结果表明:薄膜本身不含C和O等杂质;当Cu/P-Si(111)样品暴露在空气中时,样品表面会氧化和碳污染,铜的特征电子峰几乎被湮没.用能量3 keV流强为4～6 μA/cm2*!Ar+束, 预溅射处理样品表面后,用XPS分析,常规磁控溅射室温下得到的Cu/P-Si(111)样品和铜团簇束沉积,偏压分别为0,1,3,5,10 kV的样品XPS谱和块状Cu标样谱基本一样,Cu2P1、Cu2P3、 CuLMM特征峰位没有移动,反映不出原子结合能差异.     

基于4MV静电加速器的高温辐照装置研制及离子辐照初步实验北大核心CSCD

为了模拟钍基熔盐堆(TMSR)材料的中子辐照损伤,基于中国科学院上海应用物理研究所(SINAP)的4 MV静电加速器,研制了一台专用的离子束辐照装置。装置主要由束流传输线和高温、高真空靶室组成。束流传输线装有用于束流磁场扫描和束流监测的设备。装置可提供H^+,He^+,Ar^+等束流用于离子束辐照,束流最高能量4 Me V,最大流强2μA。辐照温度范围为液氮温度至950℃。辐照面积最大为30 mm×30mm。装在靶室的由旋转铝片构成的变能器对束流能量进行调制,可以在样品中得到均匀的辐照损伤。初步的实验结果表明,装置适用于高温合金及其他熔盐堆材料的辐照损伤研究。     

多功能扫描质子核探针信号探测和数据获取系统

为了在一次扫描质子核探针实验中能获取多种物理信息,研制了多功能信号探测与数据获取系统。系统由组合探测器、多站多参量数据采集与束流扫描、样品台控制与显微观测三个子系统组成。组合探测器包括了Si(Li)X射线探测器,高纯Geγ射线探测器,以及Au(Si)面垒带电粒子探测器,可完成多种物理参数的同时获取。系统的核心数据采集与束流扫描系统基于NI公司的PXI-7852R数据采集卡和LabVIEW软件平台,具备了多个物理信号采集、多能谱显示以及束流扫描和二维成像等功能。六轴高精度真空样品台由计算机控制,可实现显微图像对样品的定位及对扫描区域的可视化选择。初步实验验证了该系统的可靠性与稳定性。     

Source identification of individual P M2.5 particles in Shanghai air in the winter of 2007 with synchrotron X-ray fluorescence microprobe

In order to further understand the sources of PM2.5 in Shanghai air, the synchrotron X-ray fluores- cence microprobe at the BL-4A Beamline of Photon Factory of High Energy Accelerator Research Organization, Japan, was applied to analyze the individual PM2.5 particles collected from Shanghai air in the winter of 2007. Eight categories of emission sources were recognized in these individual particles. The source identification shows that most of the analyzed PM2.5 particles are derived from vehicle exhaust and metallurgical emissions. This suggests that the important emission sources of PM2.5 in Shanghai air would be vehicle exhaust and metallurgical activities.     

Cu/SiO2/Si(111)体系中Cu和Si的扩散及界面反应

室温下利用磁控溅射在p型Si(111)衬底上沉积了Cu薄膜. 利用X射线衍射和卢瑟福背散射分别对未退火以及在不同温度点退火后样品的结构进行了表征. 在此基础上，研究了Cu/SiO₂/Si(111)体系的扩散和界面反应. 实验结果表明：当退火温度高于450℃时出现明显的扩散现象，并且随着温度的升高，体系扩散现象会更加显著. 当退火温度低于450℃时没有铜硅化合物生成，当温度达到500℃时才有铜硅化合物生成. 关键词： 薄膜 扩散 界面反应 硅化物     

Cu/SiO2/Si(111)体系中Cu和Si的扩散及界面反应

室温下利用磁控溅射在p型Si(111)衬底上沉积了Cu薄膜.利用X射线衍射和卢瑟福背散射分别对未退火以及在不同温度点退火后样品的结构进行了表征.在此基础上,研究了Cu/SiO2/Si(111)体系的扩散和界面反应.实验结果表明:当退火温度高于450 ℃时出现明显的扩散现象,并且随着温度的升高,体系扩散现象会更加显著.当退火温度低于450 ℃时没有铜硅化合物生成,当温度达到500 ℃时才有铜硅化合物生成.