keV 质子辐照对Kapton/Al光学性能的影响

采用空间综合辐照设备对Kapton/Al薄膜进行了质子辐照地面模拟试验,选取质子能量90 keV,辐照通量5.0×1011 cm12·s-1。通过辐照前后光谱反射系数的变化考察了实验样品的光学性能退化特征。借助于反射光谱和紫外-可见吸收光谱和傅里叶转换红外光谱分析技术分析了辐照后Kapton/Al光学性能的退化机理。研究结果表明：辐照过程中样品表面发生了复杂的化学反应,随着辐照剂量的增加光能隙逐渐减小,Kapton吸收曲线的末端边缘发生红移并且在可见光区吸收强度增加。     

keV 质子辐照对Kapton/Al光学性能的影响

 采用空间综合辐照设备对Kapton/Al薄膜进行了质子辐照地面模拟试验,选取质子能量90 keV,辐照通量5.0×10¹¹ cm¹²·s^-1。通过辐照前后光谱反射系数的变化考察了实验样品的光学性能退化特征。借助于反射光谱和紫外-可见吸收光谱和傅里叶转换红外光谱分析技术分析了辐照后Kapton/Al光学性能的退化机理。研究结果表明：辐照过程中样品表面发生了复杂的化学反应,随着辐照剂量的增加光能隙逐渐减小,Kapton吸收曲线的末端边缘发生红移并且在可见光区吸收强度增加。     

原子氧与紫外综合辐照下Kapton/Al结构变化

在激光源原子氧地面模拟设备中对Kapton/Al薄膜二次表面镜进行了原子氧与紫外综合辐照实验,研究了Kapton/Al薄膜质量及太阳吸收比的变化,重点关注了实验前后Kapton/Al薄膜表面结构及成份的改变。结果表明：Kapton/Al薄膜二次表面镜的质量随辐照时间的增加逐渐减小,太阳吸收比的变化趋势与之相反,随辐照时间的增加逐渐增大;综合辐照后Kapton/Al薄膜表面主要官能团数量呈下降趋势;综合辐照过程中材料表面C-C键、C-N键的破坏及在原子氧和紫外环境中重新结合成新的化学结构是造成Kapton/Al薄膜性能退化的主要微观机制,气体小分子的挥发是造成Kapton/Al薄膜质量损失的主要原因。     

电子辐照能量对Kapton/Al热控涂层光学性能的影响

 研究了电子辐照时，电子能量与累积通量对Kapton/Al热控涂层光学性能的影响。采用原位测量的手段记录了辐照前后的光谱反射系数。试验结果表明，电子辐照后Kapton/Al热控涂层的反射性能,在太阳光谱辐射强度较大的300~1 200nm波长区间产生较大程度退化。在电子辐照作用下，作为离子导电型聚合物的 Kapton薄膜表面没有发现辐照充电效应。辐照后涂层材料存在“退火效应”，或称“漂白效应”。Kapton/Al涂层太阳吸收比的变化量与电子辐照累积通量的变化关系成幂函数形式,其系数与指数的极大值与极小值分别出现在电子能量为50keV附近。在辐照累积通量相同时，该变化量随辐照电子能量的提高而增大。     

电子辐照能量对Kapton/Al热控涂层光学性能的影响

研究了电子辐照时,电子能量与累积通量对Kapton/Al热控涂层光学性能的影响。采用原位测量的手段记录了辐照前后的光谱反射系数。试验结果表明,电子辐照后Kapton/Al热控涂层的反射性能,在太阳光谱辐射强度较大的300~1 200nm波长区间产生较大程度退化。在电子辐照作用下,作为离子导电型聚合物的 Kapton薄膜表面没有发现辐照充电效应。辐照后涂层材料存在“退火效应”,或称“漂白效应”。Kapton/Al涂层太阳吸收比的变化量与电子辐照累积通量的变化关系成幂函数形式,其系数与指数的极大值与极小值分别出现在电子能量为50keV附近。在辐照累积通量相同时,该变化量随辐照电子能量的提高而增大。     

100 keV质子辐照对空间GaAs/Ge太阳电池光电效应的影响

利用空间环境模拟设备,用固定能量为100keV、注量为1×10⁹—3×10¹²cm^-2的质子,对空间实用GaAs/Ge太阳电池进行了辐照试验.利用伏安(I-V)特性、光谱响应和光致发光(PL)光谱测试,研究分析了电池的光电效应.试验表明,电池的各种电性能参数如短路电流(I_sc)、开路电压(V_oc)、最大输出功率(P_{m< 关键词： GaAs/Ge太阳电池 质子辐照 光电效应}     

低能质子辐照活体细胞的能量沉积特性

为了研究带电粒子与活体细胞的相互作用,利用能量为2,2.5,3 MeV的质子外束,在室温环境下对厚约50 nm的氮化硅支持膜上的毕赤酵母菌进行辐照,并用金硅面垒探测器测量其透射能谱,通过对能量沉积特性的分析,表明质子外束穿过毕赤酵母菌后能损随入射能的增大而减小,但能量歧离随入射能的增大而增大。To study the interaction of charged particles with biological living cells,we delivered 2,2.5 and 3 MeV protons outside vacuum as external beam at room temperature to irradiate yeast Pichia cells which are supported by 50 nm thick silicon nitride film and the transmission energy spectrum were measured by an Au-Si surface barrier detector to analyze energy deposition properties.The results demonstrate that the energy loss decreases with the incident protons energy increase,but the energy straggling increases with incident protons energy increase.     

110keV质子辐照对温控涂层性质的影响

实验研究了1.0×10¹¹—1.0×10¹⁷p/cm²通量范围内110keV质子辐照引起的温控涂层热光性能的变化. 实验表明, 在1.0×10¹¹p/cm²通量辐照下6种温控涂层材料的相对光反射率基本没有变化,当辐射通量在1.0×10¹²—1.0×10¹⁶p/cm²范围变化时,某些低吸收率的温控涂层的太阳吸收率随着辐射通量增加先变小而后又增大.这一特性对于制备更低太阳吸收率的温控涂层具有应用价值.     

140 keV质子辐照对石英玻璃光谱性能影响的研究

研究了JGS3 光学石英玻璃在真空、冷黑和能量为 14 0keV的质子辐照下光学透过率变化的基本规律。在辐照剂量大于 5× 10 14 proton/cm2 后 ,主要引起 2 30～ 2 5 0nm的吸收带 ,其吸收峰值随辐照剂量的增加而单调增加。在较大辐照剂量下 ,近紫外和可见区域也存在某些弱的吸收带。 2 30～ 2 5 0nm的吸收带由E′心引起。质子辐照下在JGS3 光学石英玻璃中形成的E′心是受氢扰动的 ,即辐照过程中不仅发生Si -O键的断裂 ,而且发生[≡Si- ]和 [≡Si-O]向 [≡Si-H]和 [≡Si-OH]的转变     

110keV质子辐照温控涂层性能变化的XPS分析

实验研究了注量在1.0×10¹¹—1.0×10¹⁶p/cm²范围依次变化时110keV质子辐照引起的温控涂层热光性能的变化,并使用XPS谱仪分析了辐照样品化学态的变化. 实验结果表明,质子注量不高于1.0×10¹⁴p/cm²时,同种材料的温控涂层样品的相对光反射率变化很小,同时同种材料样品的表面化学结构如化学位移和元素的比例变化很小.当注量高于1.0×10¹⁴p/cm²时, 样品的相对光反射率变化明显,样品表面的原子化学结构变化大, 化学位移明显增加, 元素比例变化显著,所有样品表面的C元素比例明显增大而O元素比例明显减小.一定注量的低能质子辐照能够使某些低太阳吸收率α_s的温控涂层的太阳吸收率变得更低, 具有改善热光性能的效果.质子辐照之后温控涂层样品表面化学结构的变化与样品的物理性能的变化存在直接的关联.     

Conductivity of irradiated Kapton in relation to energy loss of ions and electrons

Abstract

We have studied the effects of 2.5 MeV electron irradiation and ion (C, N, F, Si and Kr) bombardment on the electrical conductivity of a polyimide (Kapton-H) with ion energies ranging between 320 keV (N) and 1.25 GeV (Kr). In this wide range of situations we have tried to sort out the respective effects of nuclear and electronic excitation energy losses.

For all ion irradiation the conductivity is found to scale with the electronic excitation absorbed dose: i.e. a power law of conductivity versus absorbed dose with an exponent around 9 is observed. At a given absorbed dose (in Gray units) the efficiency of each ion to enhance conductivity is found to be proportional to the electronic energy loss; electrons are much less efficient than ions and thus collective excitations are required to achieve this process.

The nuclear energy loss can perhaps play some role at conductivities higher than 100 Ω^?1 m^?1, but its effects are negligible in the range explored here.     

Excited-State Proton Transfer in Hydroxynaphthaldehydes Covalently Bound to Proteins

The kinetics and equilibrium of excited-state proton transfer (ESPT) in 2-hydroxynaphthaldehyde-1 (HNA-2.1) bound to proteins (bovine serum albumin, cytochrome c, and lysozyme) by an alkylamino bond was studied by means of fluorimetric steady-state and time-resolved methods. The results were compared to analogous data for 1-hydroxy naphthaldehyde-4 (HNA-1.4) bound to proteins and for other 2-naphthol derivatives bound to proteins by a sulfonamide bond, Conclusions concerning the influence on ESPT of the mode of binding and of intramolecular hydrogen bonds occurring in the case of HNA-2. 1 were drawn. An intramolecular hydrogen bond enhances the rate of ESPT but the molecular environment in the protein leads to an opposite effect by increasing reorganization energy during proton transfer. The results obtained prove that the mode of binding and the kind of group linking fluorophores to proteins influence considerably the rate and mechanism of ESPT. In naphthol groups bound to proteins by an alkylamino bond, proton dissociation depends strongly on the molecular environment in the macromolecule. This is due to the short length of the alkylamino bridge and its small interaction with electronic orbitals of the aromatic system. Fluorophores bound to proteins by a sulfonamide bond show a higher rate of ESPT, which is due partly to the electron withdrawing effect of the linking arm. The efficiency of ESPT for naphthol groups bound to proteins by a sulfonamide bond is, in most cases, sufficient for acidification of the medium and influence of the proton gradient in biological membranes.     

二水合丙氨酸复合体内的质子迁移和氢键迁移

采用B3LYP/6-31++G**方法研究了二水合丙氨酸复合体的结构和性质。找到3个质子迁移反应,相应的反应物都比产物稳定。质子迁移方式有“直接式”和“水桥式”两种。由于“直接式”质子迁移的逆反应是无垒过程,所以产物不能稳定存在,即“直接式”质子迁移反应难以发生;“水桥式”质子迁移反应能够存在,正逆反应能垒分别为6.47和1.43 kcal•mol−1。体系中存在着水链参与的氢键迁移,正逆反应能垒分别为2.60和1.63 kcal•mol−1。