闪锌矿结构晶体的正电子体寿命计算

在局域密度近似理论(LDA)和广义梯度近似理论(GGA)的基础上,用中性原子叠加的方法(ATSUP),理论上对亚铜的卤化物(CuF除外,因为它不是闪锌矿结构)及某些硼化物进行计算,计算结果与实验符合得很好;其次,计算了其他具有闪锌矿结构的众多晶体的正电子体寿命,得到的结果与其他文献计算的结果符合得较好,文中以CuCl晶体为例,给出了正电子在其中的势能分布,概率密度分布与湮没率分布;最后,这些系统性的正电子体寿命结果被拟合成晶格常数的函数,拟合结果与其他一些文献的结果做了比较. 关键词： 正电子体寿命 闪锌矿结构     

聚乙烯的多重弛豫与正电子湮没寿命谱

在143～373K用正电子湮没寿命谱(PALS)方法研究了高密度聚乙烯(HDPE)中的自由体积与温度 的关系.对实验谱分别进行了三寿命成分和四寿命成分分析,并对实验拟合结果作了微分的尝试.发现经这种方 法处理后的结果对温度变化十分灵敏,并且从四寿命分析的微分曲线可以完整地观察到HDPE在该温度区间的 三重α弛豫和表观双玻璃化转变过程,而用三寿命分析的微分曲线将难以解释这些转变.这说明对部分结晶的 聚合物而言,用四寿命拟合比三寿命拟合更符合实际的物理过程;讨论了正电子在HDPE中的湮没机制,证实正 电子在HDPE的结晶区和非晶区都可能形成电子偶素(Ps),而且正电子所处的空间大小对Ps产额有影响;最后 根据PALS实验的结果直接估算了HDPE在不同温度下的热膨胀系数.     

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。     

小型加速器质谱系统研制及分析技术研究

加速器质谱(AMS)是测量长寿命放射性核素灵敏度最高的分析技术,在环境、地质、考古、物理等领域有着广泛应用。近年来,AMS装置的小型化在国际上得到了很大发展。为了研发小型化AMS装置及其分析技术,中国原子能科学研究院分别自主研制了加速电压为0.2 MV的单极型AMS装置和端电压为0.3 MV的串列型AMS装置。基于研制的单极型AMS装置,成功开展了14C的高效传输和本底排除技术研究,实现了14C的高灵敏测定,14C/12C的测量灵敏度达到2×10–15;利用研制的串列型AMS装置,开展了低能量下129I的气体剥离条件、本底排除和探测方法研究,建立了129I的高效传输和高灵敏测量方法,129I/127I的测量灵敏度为1×10–14。这是国内首次研制成功小型AMS装置,为AMS国产化奠定基础。     

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.     

利用气球实验直接証实正电子的存在

三位美国科学家在纽约宣布,用本身带有磁場的气球已首次成功地直接证实了来自宇宙的正电子的存在。正电子带有与电子相反的正电荷。虽然人们早就知道,正电子是经常降落到地球上的宇宙线辐射的一部分,但由于没有掌握把正电子和电子分离的方法,所以直到现在还没有直接在宇宙线中发现过正电子。     

单晶固体中正电子波函数的计算

介绍了正电子波函数计算的两种基本方法——有限差分方法(FDM)与平面波方法(PW).并以单晶Si为例,计算出正电子的波函数,从而计算出正电子在Si中的密度分布,由该正电子密度,进一步计算出了正电子在Si中的体寿命.计算结果与我们最近的实验结果(220 ps)符合得很好.最后,探讨了这两种方法各自的优缺点.     

科苑快讯

 中国参加阿尔法磁谱仪合作实验据《北京对撞机通讯》报道阿尔法磁谱仪(AMS,Alpha Magnetic Spectrometer)是一个计划于2001年2月送到阿尔法国际空间站上的实验装置。它将在空间站上运行三年。AMS的基本物理目标是在宇宙空间寻找反物质和暗物质,并能测量宇宙线中许多重要的同位素的丰度。这些测量结果对于粒子物理、天体物理和宇宙学中若干关键问题具有十分重要的意义。     

科苑快讯

 今年将向太空发射“阿尔法磁谱仪”据《科技日报》报道 据德国航空航天中心消息,今年5月美国发现号航天飞机将首次把一个重达3吨的“阿尔法磁谱仪”(AMS)送入太     

正电子产生靶上初级电子束半径的最小化研究

为获得尽可能高的正电子(e⁺)产额,严格控制初级电子(e^－)束在e⁺产生靶上的束半径是至关重要的.首先分析了使e^－束半径增大的各因素和对这些因素的制约;然后以北京正负电子对撞机(BEPC)的正电子源为例,给出了束半径的实测值和计算值的比较,以具体说明这些因素的影响;最后讨论了北京正负电子对撞机二期工程(BEPC-Ⅱ)的相应优化设计研究,提出了获得靶上最小束半径的若干途径.     

反氢原子研究的新结果

由哈佛大学Gerald Gabrielse领导的ATRAP合作组于2002年首次用反质子和正电子生成了冷的反氢原子．他们使用一系列的磁与电冷阱，产生了大约170000个反氢原子，但是并没有测量这种反原子的能量、速度或温度，只是简单地假定它们的温度与禁闭反质子和正电子的设备的温度相同(4．2K)．     

反物质-物质结合能否产生分子？

当两个原子，每个原子由电子和它的反粒子（即正电子）组成，相互碰撞会发生什么变化呢？现在美国加州大学河边分校科学家Allen Mills教授研究小组发现这些被称为自然界不稳定正电子素原子（亦称电子偶素，符号为Ps）在相互作用后变成更不稳定，正电子素原子相互碰撞湮没，产生威力强大的1辐射．实验结果首次推测正电子素分子（Ps2）的存在，每个分子由两个电子和两个正电子组成．这种物质一反物质对至今实验上未被发现和研究，将开辟关于反物质性质全新领域的研究。     

阿尔法磁谱仪

 一阿尔法磁谱仪简介阿尔法磁谱仪(Alpha Magnetic Spectrometer,简称AMS)是人类送入宇宙空间的第一个大型磁谱仪,于1998年6月2日一12日由美国发现号航天飞机搭载,成功地进行了首次飞行,并将于2003年送到阿尔法国际空间站上运行3到5年.阿尔法磁谱仪是丁肇中教授领导下的一个大型的国际合作科学实验项目.     

碳同素异形体中的正电子理论

在密度函数理论的基础上,采用中性原子叠加模型和有限差分方法(SNA-FD)计算了石墨,金刚石和C60这三种碳的同素异形体中的正电子分布和湮没情况. 计算表明,在片层结构的石墨晶体中,正电子主要在石墨层间的空隙中湮没,计算出的石墨中的正电子寿命为208ps,与文献中的实验结果210ps符合很好. 在金刚石单晶中,正电子主要在碳原子之间的空隙中存在并发生湮没,计算出的金刚石中的正电子寿命为1159ps,与文献中的实验结果110ps相符合;在面心立方结构的C60晶体中,正电子主要在C60分子球壳内外侧及分子之 关键词： 石墨 金刚石 C60 正电子寿命     

利用气球实验直接证实正电子的存在

三位美国科学家在纽约宣布,用本身带有磁场的气球巳首次成功地直接证实了来自宇宙的正电子的存在。正电子带有与电子相反的正电荷。虽然人们早就知道,正电子是经常降落到地球上的宇宙线辐射的一部分,但由于没有掌握把正电子和电子分离的方法,所以直到现在还没有直接在宇宙线中发现过正电子。一些科学家在地球磁场最弱的地方上空,升起装载带有磁场的核粒子探测装置的气球解决了这个问题。观察这个粒子探测装置里的原子裂片的照片,从电子在磁场内的弯曲方向可     

液晶相变的微结构研究

用正电子湮没和差示扫描量热(DSC)变温测量液晶(EBBA)样品的正电子湮没寿命谱及DSC曲线,结果表明正电子湮没的短寿命(τ_s)基本不变,而长寿命(τ₁)和强度(I₁)明显地有两次跳变,其跳变的温度范围与DSC所测定的相转变温度范围基本一致,在加热和冷却过程中样品在晶体相←→向列相之间的相互转变的相转变温度范围显著不同。用正电子湮没的ORE模型讨论了由于液晶相转变所引起的微结构变化,从而提出正电子是研究液晶(EBBA)相变的探针。 关键词：     

掺杂的PbTiO_3铁电陶瓷中的正电子湮没

正电子湮没技林(PAT)在材料缺陷的研究中有着广泛的应用[1].但它用于铁电陶瓷组分缺陷的研究则刚刚开始.Tsuda[2,3]等研究了掺Gd的BaTiO3的正电子寿命谱,证明正电子对掺Gd所造成的Ba空位是敏感的.本文报道La,Mn复合置换的PbTiO3铁电陶瓷的正电子寿命谱测量结果.样品配料分子式为(Ph-(1-1.5x)其中表示Pb空位,x值从1%到10%.样品按陶瓷工艺制成20 ×20×1mm3薄方片.在室温(23℃)下进行正电子寿命测量,实验所用的ORTEC系列快定时系统正电子寿命谱仪在测量 CO～(60)的瞬发曲线时的半高宽(FWHM)为280ps. 用正电子拟合(POSITRONFIT…     

BEPCⅡ中电子云密度的计算研究

正电子储存环在多束团运行时有可能发生电子云不稳定性(ECI).本文针对北京正负电子对撞机二期工程(BEPCⅡ)的具体条件,区别于国外的研究编写发展了模拟计算程序,首次给出了前室型真空管道中电子云的聚集情况,定量计算了不同前室长度,不同二次电子产额作用下的电子云密度;通过模拟计算研究了在真空管道中放置清洗电极来降低电子云密度并改变密度分布以抑制不稳定性的可能性,为储存环中电子云不稳定性的前沿科学研究和BEPCⅡ工程设计提供了有意义的结果     

BETA角对阿尔法磁谱仪热系统影响分析

β角是航天器热控制设计中关键的设计参数,本文通过对阿尔法磁谱仪(AMS)在国际空间站上两年的运行结果进行分析得出,AMS外部温度变化受β角影响很大,PORT侧和STBD侧尤为明显,且呈近似相反的变化规律,而主散热板温度分布相对均匀。β角对AMS热系统的影响规律可以为AMS热控系统监测和近地轨道航天器热控制设计提供参考。     

一种基于Windows界面的正电子湮没谱分析软件包

在保留正电子寿命谱分析程序PATFIT和连续谱分析程序MELT主要优点的基础上研究开发了一个新的正电子湮没谱分析软件PASA。主要的改进包括:将PATFIT、MELT和多普勒展宽谱3种正电子湮没分析方法集成在Windows界面程序中, MELT程序脱离MATLAB环境独立运行; 编写了完整的多普勒展宽谱分析程序, 谱文件的读取、输入参数的调节和拟合结果的输出更加方便快捷, 重点加强了正电子湮没实验谱和拟合结果的图形显示、介绍PASA软件的使用经验。Based on the commonly used PATFIT and MELT program, a new program package — Positron Annihilation Spectrum Analysis(PASA) with many user\|friendly applications was developed. The main modifications are: three kinds of positron analysis methods (PATFIT, MELT, Doppler) were incorporated into PASA; MELT could run independently without being in MATLAB environment; Detailed Doppler analysis program were programmed into PASA. Experiences of using the PASA program were also introduced.