基于正电子的反物质研究进展

正电子是最容易获得的反粒子,因而电子-正电子系统最适合研究普通物质与反物质的结合。本文结合最近实验上首次合成物质-反物质分子这个重大发现,介绍反物质(正电子)研究历史、现状及展望;重点讨论基于正电子的捕获、约束、积累等实验技术,以及物质-反物质分子——正电子素分子的合成方法。     

HIPS的γ辐照效应的正电子寿命谱研究

测量了高强度聚苯乙烯（ＨＩＰＳ）的正电子寿命谱随γ辐照剂量的变化，观察到自由体积孔洞的平均半径随辐照剂量的增加而基本不变，且自由体积孔洞的浓度和半径分布宽度随辐照剂量的增加而减小．这一实验结果表明，γ辐照后高强度聚苯乙烯力学性能的改善与自由体积特性的变化相关联．     

3S1态电子偶素3γ衰变的γ射线能谱测量

用具有时间选择功能的高纯锗γ能谱仪测量了³S₁态电子偶素3γ衰变放出的连续γ能谱的300—510keV能区。结果表明,在实验误差范围内与量子电动力学理论曲线一致。 关键词：     

用正电子湮没研究高聚物聚甲基丙烯酸甲脂的结构转变与自由体积特性

在20—150℃温度范围内,测量了高聚物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的正电子湮没寿命谱和湮没辐射多普勒展宽谱随温度的变化。两种正电子湮没参数的温度关系均一致反映了高聚物PMMA中的结构变化。108℃和48℃处的变化与玻璃化转变和β相交有关,而本实验发现正电子湮没特征在84℃处出现异常,这可能是此温度下少量自由体积孔洞的连通所致。由实验测得的o-Ps寿命及其相对强度计算了PMMA中自由体积孔洞的尺寸及自由体积分数随温度的变化。     

~3S_1态电子偶素3γ衰变的γ射线能谱测量

用具有时间选择功能的高纯锗γ能谱仪测量了~3S_1态电子偶素3γ衰变放出的连续γ能谱的300—510keV能区。结果表明,在实验误差范围内与量子电动力学理论曲线一致。     

互穿网络聚合物的自由体积特性

测量了不同组分比的聚氨酯/丙烯酸酯类树脂(PU/VERH)的化学计量和化学不计量同时互穿网络聚合物SINs(Simultaneous interpenetrating polymer networks)的正电子湮没寿命参数．研究结果表明两种SINs随组分变化存在相转变过程;而且化学计量PU/VERH SIN两组分间存在的较强化学键作用减小SINs平均自由体积孔洞尺寸,分子链段堆砌紧密,分子链段间相互作用增强．从而增强了互穿效果、极大地改善了SINs两组分之间的相溶性,从微观上改善了互穿网络聚合物的力学性能,为分子水平设计新型材料提供了实验依据．     

层状硅酸盐累托石/环氧树脂纳米复合材料的结构和性能研究

用有机改性的层状累托石与环氧树脂复合制备出纳米复合材料 .通过改变累托石含量发现在很低含量 (0 5W % )时纳米复合材料具有最佳力学和热学性能 ,冲击强度增加 12 0 % ,断裂伸长率增加 330 %玻璃化转变温度提高 2 8℃ .用X衍射、透射电镜和红外吸收光谱研究了材料的微观结构 ,结果表明层状累托石和环氧树脂发生了化学反应 ,观测到了层状累托石完全剥离和插层两种结构形态 ,且累托石含量较低时容易形成剥离型 .具有大的比表面积、高的反应活性的累托石片层分散于环氧基体中形成剥离型为主的结构有利于改善复合材料的力学性能并增加其热稳定性 .     

用正电子湮没寿命谱研究凝聚态甲烷的温度关系

在30—150K温度范围内,测量了高纯凝聚态甲烷中的正电子寿命谱随温度的变化。在固态甲烷中,正电子素(简称Ps)在自由体积中形成,形成率为²7%。正-正电子素(其符号为o-Ps)的寿命随温度变化的特征可用o-Ps在热激活空位型缺陷中的捕获来说明,且由Ps捕获模型和实验测得的o-Ps寿命求得缺陷激活能E_a=0.10±0.02eV。在液态甲烷中,Ps形成率高达36%,且o-Ps寿命长达5—7ns,这表明液态甲烷中形成了Ps气泡态。我们用经验公式估算了这种气泡的尺寸及其微观表面张力。 关键词：     

HDPE/CaCO3纳米复合材料的自由体积及其界面特性

采用熔融共混方法，制备了不同纳米碳酸钙(CaC03)颗粒含量的高密度聚乙烯(HDPE)纳米复合材料，测量了复合材料的力学性能，观察到在纳米颗粒含量为6％时，其冲击强度有较大提高．同时，用正电子湮没寿命谱(PALS)研究了不同纳米颗粒含量的纳米复合材料的自由体积特性和界面信息，并探讨了它们对材料宏观力学性能的影响．结果发现，复合材料中最长寿命τ3变化不大，但其强度I3有明显减小；第二寿命分量与纳米复合材料中纳米CaC03颗粒和HDPE链段之间的界面结构密切相关．     

用正电子研究NaCl在NaY沸石上的固溶过程

用正电子湮没谱学研究NaCl与NaY沸石机械混合后, NaCl在NaY中的固溶扩散过程.分别测量不同质量比的NaCl/NaY［(1—20)%］经500℃烘烤1h，NaCl/NaY(15%)经不同温度烘烤1h,以及NaCl/NaY(15%)经500℃烘烤不同时间后的正电子寿命谱.所有寿命谱都出现了5个寿命分量, 其中第3，4，5寿命分别与β笼、超笼及沸石微粒界面空洞的大小和数量相关.实验表明正电子湮没谱学能敏感地表征NaCl在NaY中的固溶扩散过程. 关键词： 正电子湮没谱学 氯化钠 沸石