扫描电镜中背散射电子成像功能的应用

简单介绍了扫描电镜背散射电子成像的工作原理及其应用.利用扫描电镜背散射电子成像结合X-射线能谱来研究样品的微区成分变化,从而快速的了解样品的组成和结构特征,为物相的鉴别提供了有效的分析手段.     

基于斜向背散射偏振拉曼光谱的{100}c-Si面内应力分析

复杂应力状态下应力分量的解耦分析对半导体的设计和制造具有重要意义。本文开展了方法学研究,首先建立了{100}晶面族单晶硅面内应力分量解耦分析模型,基于该模型,通过改变入射光和散射光的几何构型和偏振构型,可得到单晶硅拉曼频移与应力分量的解析关系。在此基础上,提出了一种利用斜向背散射偏振拉曼光谱在不同倾角、偏振方向和样品旋转角度下开展原位拉曼探测实现应力分量解耦分析的实用技术。本文通过实验验证了该方法的可靠性和适用性。     

基于同步辐射加速器的康普顿背散射γ光源性质及其应用研究

本文介绍了利用康普顿背散射 (BCS)产生γ射线的原理 ,并以SSRF储存环电子运行参数为例 ,给出了利用BCS方法产生MeV量级γ射线束的计算结果 ,预期该光子束具有高强度、高极化度、单色性、方向性好等优点。同时对国际上已运行和拟建的高能和低能γ束线站的装置和性能作了简要介绍 ,并分别探讨了高能和低能准单色极化γ射线在核物理和核天体物理研究中广泛的应用前景。文中对基于正对以及离轴几何条件下 ,采用直线加速器加速的电子同短脉冲强激光发生Compton/Thomson散射的激光同步辐射源作了初步探讨 ,这一方法为我们构建超短脉冲的高亮度、准单色、可调谐的X γ射线源开辟了一条新途径。     

铒离子注入碳化硅的射程和退火行为研究

用300—500 keV能量的铒(Er)离子注入碳化硅(6H-SiC)晶体中,利用卢瑟福背散射技术研究了剂量为5×10¹⁵ cm^-2 的Er离子注入6H-SiC晶体的平均投影射程R_p和射程离散ΔR_p,将测出的实验值和TRIM软件得到的理论模拟值进行了比较,发现R_p的实验值与理论值符合较好,ΔR_p的实验值和理论值差别大一些 关键词： 离子注入 投影射程和射程离散 退火行为 卢瑟福背散射技术     

基于深度学习的材料超声回波衰减预测方法

材料超声回波衰减是评价材料均匀一致性的常用方法, 针对具有复杂结构的航空发动机盘件难以进行材料底面超声回波衰减评价的问题, 本文提出了利用超声背散射波信号直接预测底面回波衰减的方法。采用10MHz聚焦探头进行超声背散射波数据的采集, 利用深度学习技术构建和训练模型,建立了基于深度学习的材料底面回波衰减预测方法, 同时讨论了采用不同信号形式的超声波信号分类识别模型的准确率差异。研究发现：基于深度学习技术可实现通过超声背散射波预测材料的底面回波衰减, 预测结果和实际底面回波衰减试验结果具有良好的一致性。     

铜铟镓硒太阳能电池多层膜的结构分析

对于溅射后硒化和共蒸发等方法制备的铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池薄膜,利用多种分析方法研究了CIGS多层膜的复杂结构等．研究表明：卢瑟福背散射（RBS）在分析CIGS多层膜方面具有其独特优势和可靠的结果;溅射后硒化方法制备的CIGS薄膜中,Ga和In在CIGS薄膜中呈梯度分布,这种Ga表层少而内层多的不均匀分布与Mo层没有必然关系;RBS和俄歇电子能谱分析（AES）均显示CIGS太阳能电池器件多层膜界面处存在扩散,尤其是CdS与CIGS,Mo与CIGS的界面处;X射线荧光（XRF）结果表明,电池效率最高的CIGS层中In,Ga比例为In：Ga=0．7：0.3;X射线衍射（XRD）结果显示：退火后的CIGS／Mo薄膜结晶品质得到了优化．     

氧离子辐照二氧化钛单晶后的结构与磁性

氧离子辐照二氧化钛单晶可以诱发其铁磁性．辐照后在室温下也能观察到二氧化钛的铁磁性,且对温度依赖性较小．结合X射线衍射实验、卢瑟福背散射/沟道实验、拉曼散射实验谱、电子自旋共振实验谱、超导量子干涉仪实验、单位原子随沟道位移实验,测定了晶格的损伤随辐照流强的增加而增加．发现在氧离子辐照二氧化钛时出现了Ti³⁺替代氧空位(O_V)的缺陷复合体,即形成Ti³⁺-OV复合体．这种缺陷复合体导致了局部(TiO_6-x)的拉曼模式的伸展．说明了Ti³⁺结合一个未成对的3d电子是二氧化钛局部铁磁性的起源.     

EBSD-XPS法分析磷石膏中杂质物相

磷石膏是湿法磷酸过程形成的固体副产物。磷石膏中含有磷、氟、硅等有害杂质组分,极大影响磷石膏制品的质量和性能,巨量磷石膏堆存严重威胁生态环境和生命安全。确定磷石膏中杂质物相的赋存状态,为磷石膏除杂净化和综合利用提供理论指导,非常重要。以低温干燥后的磷石膏为研究对象,利用X射线荧光光谱（XRF）分析确定磷石膏中杂质元素的组成,结果表明,磷石膏中的杂质元素含量较高的有P,Si,F和Al,含量较低的有Ba,Fe和Mg等。因二水硫酸钙物相强峰对杂质物相峰有较强遮蔽作用,X射线衍射光谱（XRD）分析不能确定磷石膏杂质的物相。利用扫描电子显微镜对磷石膏进行电子背散射衍射（EBSD）分析,根据被检样品衬度的区别探明磷石膏的杂质物相,利用X射线能谱分析（EDS）成分确定杂质物相组成;利用X射线光电子能谱（XPS）对硫酸钙晶体表面以及混合杂质物相作进一步分析。EBSD分析结果表明,磷石膏中杂质物相主要包括二氧化硅、氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟磷酸钙、氟化钙、硫酸钡、硫化铁、三氧化二铝等,此外还有硅、铝、磷、氟等杂质混合组成的复盐物相,其中二氧化硅、硫酸钡、硫化铁、氟磷酸钙和三氧化二铝为独立赋存物相,氟硅酸钠和氟硅酸钾的物相则混合分布在硫酸钙晶体之间,氟化钙杂质与硅、铝、磷、氟杂质复盐物相结合赋存。XPS分析结果表明,磷石膏中还存在硅酸钙、氟化铝、氟化镁、硫酸铝、磷酸铝、磷酸钙、磷酸氢钙和磷酸二氢钙等物相,其中磷酸钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙和氟磷酸钙四种物相的特征峰位分布极为接近。采用EBSD-XPS组合分析方法,不仅确定了磷石膏中杂质的物相,还阐明了杂质物相与硫酸钙晶体之间的构效关系。该研究为磷石膏杂质物相分析提供新途径,为磷石膏除杂净化及其综合利用提供坚实的理论依据。     

含有注入信号的双向环形激光场中的驱动效应

用含有背散射和饱和效应的双模激光场的理论模型讨论了背散射和外加注入信号对环形激光场的统计性质的影响。结果表明,背散射可以抑制系统的涨落。对于均匀展宽的双向环形激光场,注入信号可以将其中的弱模光场由非相干光驱动成为相干光,而对于非均匀展宽的环形激光场则没有这种驱动效应。进一步研究发现,这种驱动效应与注入信号的强弱及两模式光场的抽运参量差异△α有关。     

随机介质的相干背散射与局域化研究

研究了不同尺度参数和粒子浓度下的ZnO随机介质相干背散射强度的分布规律,采用时域有限差分法分析了不同浓度随机介质的光场能量空间分布,预测了随机激光器阈值的高低。结果表明:同一折射率的介质随着介质尺寸的增大,相干背散射的带宽变窄,局域化参量kl值相应增大,使得局域化程度呈较大幅度减弱趋势;并且随着介质浓度的增加,相干背散射的带宽变宽,局域化程度增强,阈值降低。相干背散射有着光子局域化的先期特征,现在已成为研究光子局域化出现与否的基本判断依据,对研究光子局域化以及随机激光器具有重要意义。