北京慢正电子强束流磁场输运系统设计研究

针对基于北京正负电子对撞机的慢正电子强束流系统对输运磁场的设计要求,本文对不同规格的磁场输运线圈模型、长螺线管端口处磁场的补偿以及地磁场和弯管道对正电子束流的影响等进行了计算,提出适用于本系统传输慢正电子束流的输运磁场分布、补偿线圈、调整线圈的加工参数,计算表明,系统的总体磁场不均匀度小于10髎.实际运行束流测试表明,所设计的磁场系统能够很好的将慢正电子束流输运到约16m远的样品测量室,慢正电子束斑尺寸基本没有变化,满足慢正电子束流系统的设计要求.     

基于北京慢正电子强束流的微脉冲化系统设计

慢正电子湮没寿命测量是研究材料表面微观缺陷的重要分析方法．束团化系统是实现慢正电子湮没寿命测量的核心部件, 主要由斩波、聚束两部分组成, 它可以将随时间连续分布的束流束团化, 从而获得正电子湮没寿命测量的时间起点及满足时间分辨率要求的束团．本文以粒子动力学计算为基础, 完成了束团化系统的物理设计, 其时间分辨率设计值为150ps(FWHM)．     

研究堆慢正电子源构建中的关键机理问题

研究堆慢正电子源是获得高强度慢正电子束流的有效方式,国际上己建成多座装置并获得广泛应用.与常规同位素慢正电子源相比,研究堆慢正电子源的物理过程复杂,影响末端束流强度的因素众多,对其进行深入研究与合理建模是未来在中国绵阳研究堆(CMRR)上构建慢正电子源的基础.本文厘清了研究堆慢正电子产生的关键过程与物理机理,建立了预测末端正电子束流强度的理论模型,找到了影响其末端强度的主要物理量:快正电子体产生率、慢化体有效表面积、慢化体扩散距离、慢正电子从表面被提取到靶环末端的效率、及束流系统提取效率.用多种实验结果对模型进行校验,包括多个同位素慢正电子源的效率测量值,以及PULSTAR研究堆慢正电子源测量结果,充分验证了模型正确性.根据模型对各物理量的影响因素进行了分析,找到了需着重关注的影响因素,对未来源/靶结构的设计给出建议.     

一种新的灵敏核探针——慢正电子束流装置

简要介绍了广泛应用于表面科学的灵敏核探针——慢正电子束设备的原理、构造和应用 ,阐述了北京慢正电子束流装置的设计原理和性能 ,讨论了北京慢正电子束流装置今后的研究前景. A novel and compact slow positron beam line——Beijing Slow Positron Beam Line was described. The basic physical concepts of the slow positron beam and its applications were reviewed. Recent experimental results showed the converting effcicency for the total positrons from the radioisotope to slow positrons was 8×10 -5 and the moderation efficiency was 1.7×10 -4 . The future development of Beijing Intense Slow Positron Beam, based on the BEPC LINAC, was also briefly discussed.     

慢正电子技术在固体表面与界面研究中的应用

综述了慢正电子技术的发展以及从放射源β衰变发射出的慢正电子的慢化原理，概述了利用慢正电子技术研究固体薄膜表面和界面的基本原理和方法，并讨论了慢正电子束技术在固体薄膜表面和界面研究中的应用。     

正电子慢化体的研究和进展

正电子湮没技术是一种研究材料的微观缺陷和相变的灵敏工具,在通常的正电子谱仪中,正电子能量为MeV量级,在样品中注入深度比较学（－100μm）,主要研究材料体内的平均缺陷密度,慢正电子束方法把正电子的能量降低为keV量级（而且可以调节）,注入比较浅（－μm）,所以是研究表面缺陷的探测手段,正电子慢化体是产生慢正电子的关键设备,对其研究有重要意义,文章综述了慢化体研究的历史和现状,从物理概念出发介绍使正电子慢化的四种可能方法和当今慢化体的五种几何排列方法,其中应用最广泛的是钨慢化体和百叶窗式的排列方式,效率最高的是惰性气体固体慢化体,而加电场慢化体是有待开发的高效慢化体。     

脉冲慢正电子束流的直流化装置

在基于加速器的北京慢正电子强束流装置上, 用Penning-Trap技术实现了脉冲慢正电子束流的存储和直流化. 实验表明, 系统的真空度对正电子的存储效率有严重影响, 脉冲正电子的释放方式决定了直流化后束流的能量分散; 改变释放级信号波形以及释放方式可以得到能量分散小于1eV的准直流化慢正电子束流.     

实际尺寸慢正电子强束流转换靶的计算机模拟

采用EGS4程序包,对基于BEPC(北京正负电子对撞机)LINAC(电子直线加速器)慢正电子强束流装置中的正电子源部分进行了模拟计算.结果表明,当LINAC运行于兼容模式时,慢正电子的产额最高可达到3.5×106e+/s(L5cm厚、直径10mm的Ta靶),43×106e+/s(13cm厚、直径10mm的w靶);当LINAC运行于长脉冲模式时,幔正电子的产额最高可以达到4.7×1O8e+/s(1.3em厚、直径1Omm的Ta靶)、5.9×108e+/s(1.1cm厚、直径10mm的W靶).采用3 m厚的水泥墙中嵌加长×宽×高等于1m×1m×O.2m的铁板的屏蔽方案,将使得屏蔽墙外的能量沉积为零.     

低能单色正电子束装置的原理、研制及应用

简要介绍了一种新的灵敏核探针－－低能单色正电子（慢正电子）束流装置的原理及应用。同时介绍了北京慢正电子束流装置的建设进展情况。     

质子辐照铝膜反射镜的慢正电子湮没研究

采用分光光度计测定了60keV质子辐照后铝膜反射镜反射光谱的变化规律.用慢正电子湮没等分析技术研究了辐照损伤的微观机制.结果表明，当质子辐照主要作用于反射镜铝膜层中时反射镜在200—800nm波长范围内反射率随辐照剂量增加而下降.入射质子可对铝膜中的缺陷产生填充作用，减小铝膜中电子密度，增加弱束缚电子带间跃迁.紫外至可见光能量较高的波段可引起带间激发跃迁，使相应的谱段反射率下降，导致反射镜光学性能的退化. 关键词： 反射镜 光学性能 质子辐照 慢正电子湮没     

Performance of the plugged-in 22Na based slow positron beam facility

The Beijing intense slow positron beam facility is based on the 1.3 GeV linac of Beijing ElectronPositron CoUider (BEPC) aiming to produce mono-energetic intense slow positron beam for material science investigation. The plugged-in 22Na based slow positron beam section has been newly constructed to supply continuous beam time for the debugging of positron annihilation measurement stations and improve the Beijing intense slow positron beam time using efficiency. Performance testing result of the plugged-in 22Na based slow positron beam facility are reviewed in this paper, with the measurement of the beam transport efficiency, the view of beam spot, the adjustment of beam position, the measurement of beam intensity and energy spread etc. included.     

Design of a Pulsed Low Energy Positron System Based on Beijing Intense Slow Positron Beam

The design of a pulsing system for an intense slow positron beam is described in this paper. Slow positron annihilation lifetime measurement is an important method to study the depth-dependent characteristics of the surface and near surface. The start signal for slow positron lifetime measurement can be obtained from the pulsing system, which consists of a reflection type chopper, a prebuncher and a buncher. On the basis of the simulation of dynamics process by Parmela, the frequency of the buncher and the positron energy have been chosen to be 150MHz and 330eV respectively. The designed time resolution of this system is about 150ps (FWHM).     

正电子能量转换研究进展

简要介绍了正电子能量转换的原理、优点、重要应用前景及主要研究领域. The concept of positron energy conversion, the advantages of positrons, the possible applications and main research area of positron energy conversion were reviewed in this paper.     

Defect Characterization of 6H-SiC Studied by Slow Positron Beam

利用单能慢正电子束流,对原生的和经过电子辐照的6H-SiC内的缺陷形成及其退火行为进行研究．发现在n型6H-SiC中,经过退火后缺陷浓度降低．这主要是因为在退火过程中缺陷和间隙子的相互作用所引起．n型6H-Si经过1400 oC、30 min真空退火后,在SiC表面形成一个大约20 nm的Si层,这是在高温退火过程中Si原子向表面逸出的有力证明．在高温退火中,在样品的近表面区域有一个明显的表面效应,既在这些区域的S参数整体较大,这种现象与高温退火中Si不断向表面逸出有关．经过10 MeV的电子辐照,在n型6H-SiC中,正电子有效扩散长度从86.2 nm减少至39.1 nm,说明在样品中由于电子辐照产生大量缺陷．但是对p型6H-SiC,经过10 MeV电子辐照后有效扩散长度变化不大,这与其中缺陷的正电性有关．同时还对n型6H-SiC进行了1.8 MeV电子辐照后的300 oC退火实验,发现退火后缺陷浓度不减反增,这主要是因为在退火过程中,一些双空位缺陷和Si间隙子互相作用从而产生了VC缺陷的缘故．     

SIMION simulation of a slow pulsed positron beam

A new slow pulsed positron beam, including a positron source, a moderator, a chopper, a pre-buncher, a main-buncher and a sample chamber, etc, has been installed and tested. It is necessary to simulate the acceleration, transportation and space focusing of positrons to meet the needs of beam debugging and further positron annihilation experiments. The result from SIMION simulations shows that the radius of the focused positron beam is less than 5 mm, which is further confirmed in our practical debugging process.     

金刚石膜微结构的慢正电子束测量研究

用慢正电子束辅助以拉曼光谱方法对一批较高质量的PECVD金刚石膜的微结构进行测量研究．拉曼光谱实验结果显示,这批金刚石膜中金刚石相含量比较高,正电子湮没实验进一步从微观结构上指出各个金刚石膜之间存在很大差异,并且从缺陷角度发现各样品中缺陷尺寸和缺陷浓度不一样,造成膜质量不同．S-E曲线变化趋势反映出各样品金刚石晶体结构存在明显不同．这表明正电子湮没技术是测量金刚石膜微结构的有力手段．