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.     

核辐照与环保

 据联合国最近发布的一项报告称:目前全球只有20%的城市居民呼吸空气达到可接受的标准,约有18亿城市居民呼吸着含有过高的SO₂烟尘的空气。空气中含SO₂最高的十大城市中国占了3个,它们是北京、沈阳和西安。     

离子辐照和氧化对IG-110核级石墨中的点缺陷的影响

核级石墨是球床模块式高温气冷堆(HTR-PM)中的一种关键材料,在堆内用作燃料元件基体材料、结构材料和中子反射层材料.研究核级石墨辐照和氧化行为下的缺陷演化对反应堆安全具有重要意义.本文对IG-110石墨样品进行了一系列包含不同顺序和不同条件的离子辐照和氧化的实验,分为仅辐照、仅氧化、辐照后氧化、氧化后辐照,通过观察其结构、形貌、石墨化程度和点缺陷的演化,研究离子辐照和氧化对IG-110核级石墨中点缺陷的影响.拉曼光谱表明,随辐照剂量的增大,拉曼峰强比I_D/I_G先增大后减小,说明离子辐照使石墨中产生了点缺陷,且点缺陷在辐照剂量增大时进一步发生演化;氧化后石墨化程度增大,说明高温下的退火效应使点缺陷发生复合,因此氧化之后点缺陷数量减少.氧化后辐照样品的点缺陷含量低于仅辐照样品,辐照后氧化样品的点缺陷含量高于仅氧化样品.正电子湮灭多普勒展宽揭示了离子辐照后石墨中仅有点缺陷,而氧化使点缺陷部分回复.离子辐照和氧化对石墨中点缺陷的演化产生相反的影响,即离子辐照使平均S参数增大,平均W参数减小,而氧化使平均S参数减小,平均W参数增大.对于辐照后氧化的样品,850℃高温的退火效应不足以使点缺陷完全回复.     

非晶合金的离子辐照效应

非晶合金作为一种快速凝固形成的新型合金材料,引起了材料研究者的极大兴趣.微观结构上长程无序、短程有序的特征使其具有独特的物理、化学和力学性能,在许多领域展现出良好的应用前景,尤其是有望成为核反应堆、航空航天等强辐照环境下的备选结构材料.本文深入探讨非晶合金的辐照效应,主要讨论离子辐照对非晶合金微观结构、宏观力学性能以及其他物理化学性能的影响,可为进一步理解非晶合金的微观结构和宏观力学性能之间的关系提供有效的实验和理论基础,也可为非晶合金在强辐照环境下的服役性能预测提供实验依据,对推进非晶合金这一先进材料的工程化应用具有重要的理论与实际意义.     

半无限超晶格的原子均方位移

本文在简立方晶体的简单模型下,应用格林函数方法计算了半无限超晶格中的原子均方位移,并讨论了表面和界面对晶格振动的效应。 关键词：     

Ni离子辐照国产ZIRLO合金的辐照性能研究

国产ZIRLO合金是CAP1400重要的燃料包壳管候选材料之一,因此需要在使用前对该材料进行辐照性能考验。研究了国产ZIRLO合金的辐照性能随辐照温度和损伤剂量的变化。辐照实验在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器上,采用80 MeV的Ni离子进行,辐照产生的损伤采用透射电子显微镜、能量色散谱和纳米压痕法等方法表征。国产ZIRLO合金在300℃经10 dpa损伤剂量辐照后观察到均匀分布的析出颗粒,同样剂量在700℃辐照析出颗粒数目减少,析出相的主要成分为Nb。辐照后出现硬化现象,辐照损伤剂量越大,硬化程度越高;随着辐照温度升高,辐照硬化呈减小趋势。The domestic ZIRLO is a promising candidate of cladding materials for CAP1400. It is necessary to test its radiation properties before its use. In this paper, the radiation properties of the domestic ZIRLO have been studied as functions of irradiation temperature and dose respectively. The experiment was performed at the HI-13 tandem accelerator of China Institute of Atomic Energy by using 80 MeV Ni ions at different temperature and different dose. The transmission electron microscopy, electron dispersive spectroscopy and nano-indentation were used to characterize the radiation damage. The experimental results show that the precipitates are uniformly distributed at 10 dpa and 300℃, while at 700℃ the number of precipitates is reduced. Among all the precipitates, Nbisthe dominant element. Hardening phenomenon was also observed after irradiation, the higher the radiation dose, the higher the degree of hardening, and it illustrates a decreasing tendency with the increasing of the irradiation temperature.     

硼离子同位素位移的计算

应用Grasp92 程序包,计算了11,10B2+的22P3/2 →22S1/2 跃迁和22P1/2 →22S1/2 跃迁的同位素位移.22P3/2 →22S1/2 迁的同位素位移为29828 MHz,22P3/2 →22S1/2 跃迁的同位素位移为29840 MHz.这些理论结果与最新的实验结果是相符合的.     

硼离子同位素位移的计算

应用Grasp92 程序包,计算了11,10B2+的 跃迁和 跃迁的同位素位移。 跃迁的同位素位移为29828MHz, 跃迁的同位素位移为29840MHz。这些理论结果与最新的实验结果是相符合的。     

辐照损伤对钨晶格热导率影响的分子动力学研究

钨是最具应用前景的面向等离子体候选材料,但核聚变堆内强烈的辐照环境会使钨的近表面区域产生辐照损伤,进而影响其关键的导热性能.本文构建了包含辐照损伤相关缺陷的晶体钨模型,并采用非平衡分子动力学的方法定量研究了这些缺陷对钨导热性能的影响.结果表明,随中子辐射能量的增加,晶体内部留下的Frenkel缺陷数目增多进而导致钨的晶格热导率降低;间隙原子比空位更易于向晶界偏聚,且钨中的间隙钨原子与空位相比,使晶格热导率下降程度更大.纳米级氦气泡导致晶格热导率的显著降低,气孔率为2.1%时晶格热导率降至完美晶体的约25%.这些不同的缺陷造成不同程度的周围晶格扭曲,增加了声子散射几率,是导致晶格热导率下降的根源.     

电子辐照氟化钡晶体位移损伤的计算

概述电子辐照对氟化钡晶体位移损伤的机理,讨论电子对氟化钡晶体位移损伤的理论计算方法。具体计算出能量为1.5MeV和1.8MeV电子辐照氟化钡晶体的位移损伤,对计算结果进行讨论,并与实验得到的吸收谱进行比较,理论计算结果与实验结果符合得很好。     

电荷耦合器件中子辐照诱发的位移效应

为研究电荷耦合器件空间辐照效应、参数退化机理,对国产64×64像元电荷耦合器件进行了中子辐照位移损伤效应研究。样品在中子辐照下,暗信号、暗信号非均匀性和电荷转移效率等关键性能参数退化显著。研究结果表明:暗信号的退化是由于中子辐照产生的体缺陷能级在耗尽层中充当复合-产生中心,增大了热载流子的产生率所致,而各像素单元暗信号退化的不一致性使暗信号非均匀性增大;电荷转移效率显著减小则是由于中子辐照在转移沟道中产生的体缺陷不断捕获、发射电子所引起。在整个实验过程中,饱和输出电压的退化可以忽略不计,表现出较好的抗位移损伤能力。     

离子辐照与碳纳米结构体的合成

阐述了在离子辐照下生成各种碳纳米结构体研究的发展现状,探讨了相应的生长机制和一些相变机理 ,提出了一些有待解决的问题 ,并对其发展方向作了展望. The synthesis of carbon nanostructures, such as fullerenes, nanotubes, onions and diamond, by using ion irradiation, has been reviewed and the growth mechanisms of these carbon nanostructures as well as their phase transitions are simply discussed. It shows that high density plasma engendered by ion irradiation plays an important role in the growing of carbon nanostructures. In addition, it indicates that ion irradiation, due to its great flexibility of experimental parameters, is enormously convenient in...     

离子辐照单晶Si损伤效应的研究

回顾了低能离子注入单晶Si经由核弹性碰撞引起的损伤特征及其常规的研究方法,介绍了快重离子辐照单晶Si经由电子能损引起的损伤特点及研究现状,并对该领域的研究作了展望. The radiation damage in silicon induced by low energy ion implantation was briefly reviewed together with a short introduction to the common techniques in the area. The damage characteristics of swift heavy ion irradiation in silicon and its investigations were introduced with emphasis on the effects induced by processes of electronic energy losses. It is shown that swift heavy ion can induce defects far beyond the projected range and up to 28 MeV/μm the electronic energy ...     

碳离子辐照细胞的相对生物学效率

研究了传能线密度(LET)≥125.5keV/μm的碳离子辐照小鼠黑色素瘤B16、人的宫颈癌HeLa、中国仓鼠肺V79、人的肝癌SMMC-77214种细胞的相对生物学效率(RBE).得到了当LET=125.5keV/μm时,RBE依赖于细胞种类并随细胞存活水平的升高而增加的关系,以及当LET≥125.5keV/μm时,RBE随着LET的增大而变小的关系.     

飞秒脉冲激光对YAG晶体的辐照作用的研究

采用波长为800nm，脉冲宽度为120fs的飞秒激光对提拉法和温梯法生长的YAG晶体进行辐照。并对辐照后的样品进行吸收光谱及电子顺磁共振谱(EPR)的检测。结果表明，提拉法的晶体在经过辐照后，255nm吸收峰减弱，同时在370nm处产生新的宽峰吸收，其产生原因是由于样品内部分Fe^3 转化成Fe^2 ，并有少量F^ 心生成。对比两种不同方法生长的晶体，温梯法生长的YAG晶体的抗激光辐照能力略优于提拉法生长的晶体。     

晶体中稀土离子能级重心的位移

本文从理论上讨论了晶场作用对稀土离子能级重心位移的影响, 具体计算了J 混效应对15 个含Nd 3十离子的晶体中的l-J- 能级重心的位移. 结果指出J 混效应加宽了光谱项-(2s +l)- L由于自旋轨道祸合导致的能级劈裂宽度, 并且与晶体基质的组成、结构有关. 关键词：     

晶体中稀土离子能级重心的位移

本文从理论上讨论了晶场作用对稀土离子能级重心位移的影响,具体计算了J混效应对15个含Nd³⁺离子的晶体中的⁴I_J能级重心的位移。结果指出J混效应加宽了光谱项^2S+1L由于自旋轨道耦合导致的能级劈裂宽度,并且与晶体基质的组成、结构有关。 关键词：     

CMOS有源像素传感器的中子辐照位移损伤效应

为研究空间高能粒子位移损伤效应引起的星用CMOS图像传感器性能退化,对国产CMOS有源像素传感器进行了中子辐照试验,当辐射注量达到预定注量点时,采用离线的测试方法,定量测试了器件的暗信号、暗信号非均匀性、饱和输出电压、像素单元输出电压等参数的变化规律。通过对CMOS图像传感器敏感参数退化规律及其与器件工艺、结构的相关性进行分析,并根据半导体器件辐射效应理论,深入研究了器件参数退化机理。试验结果表明,暗信号和暗信号非均匀性随着中子辐照注量的增大而显著增大,饱和输出电压基本保持不变。暗信号的退化是因为位移效应在体硅内引入大量体缺陷增加了耗尽区内热载流子产生率,暗信号非均匀性的退化主要来自于器件受中子辐照后在像素与像素之间产生了大量非均匀性的体缺陷能级。另外,还在样品芯片上引出了独立的像素单元测试管脚,测试了不同积分时间下像素单元输出信号。     

CMOS有源像素传感器的中子辐照位移损伤效应

为研究空间高能粒子位移损伤效应引起的星用CMOS图像传感器性能退化,对国产CMOS有源像素传感器进行了中子辐照试验,当辐射注量达到预定注量点时,采用离线的测试方法,定量测试了器件的暗信号、暗信号非均匀性、饱和输出电压、像素单元输出电压等参数的变化规律。通过对CMOS图像传感器敏感参数退化规律及其与器件工艺、结构的相关性进行分析,并根据半导体器件辐射效应理论,深入研究了器件参数退化机理。试验结果表明,暗信号和暗信号非均匀性随着中子辐照注量的增大而显著增大,饱和输出电压基本保持不变。暗信号的退化是因为位移效应在体硅内引入大量体缺陷增加了耗尽区内热载流子产生率,暗信号非均匀性的退化主要来自于器件受中子辐照后在像素与像素之间产生了大量非均匀性的体缺陷能级。另外,还在样品芯片上引出了独立的像素单元测试管脚,测试了不同积分时间下像素单元输出信号。