掺铥光纤γ射线辐照效应实验研究

面向2μm掺铥光纤激光器的空间应用,本文针对典型商用掺铥光纤(TDF)开展了γ射线辐照效应实验研究。利用~(60)Co源放射的γ射线,对由5段同批次Nufern公司SM-TDF-10P/130-HE型TDF样品搭建的2μm光纤激光器进行总剂量为9.0 krad(Si)、剂量率为0.5~3.0 rad/s的辐照效应在线测试。结果表明,TDF的出光性能在辐照过程中出现了显著衰减,衰减幅度随着剂量率的上升而增大。通过对TDF样品在辐照前和辐照后的吸收光谱进行对比测试,观察到在经过总剂量9 krad(Si)的γ射线辐照后,TDF对793 nm泵浦光的吸收峰接近消失。对前述经历γ辐照之后的TDF样品进行2 h的793 nm泵浦光漂白实验测试,未见其出现性能恢复现象。可见,面向空间应用的该典型掺铥光纤需大力提高耐空间辐射性能。     

碳纳米管的电子自旋共振研究

在直流碳弧法中,用氦气氛和气氛制备碳纳米管,在７７０℃下将阴极沉积物氧化至原重量的１％,得到纯的碳纳米管,测量不同气氛及压强下制备的碳纳米管的室温电子自旋共振说,讨论了不同惰性气氛及压强对所制备碳管的ＥＳＲ谱线型,ｇ因子,线宽的影响。     

PMMA光纤辐照特性研究

分析了聚合物光纤在辐照环境下的物理化学变化,实验研究了聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）光纤在不同剂量的γ射线辐照下的辐照损伤和恢复特性,测量了PMMA光纤在可见光波段的辐照光谱和恢复光谱以及在638 nm的辐照前后透过率及辐照损伤.测量结果表明,光纤的辐照损伤和恢复都有波长相关性,辐照剂量低于5 kGy,PMMA光纤在整个可见光波段的辐照损伤情况差别不大,辐照剂量超过5 kGy,PMMA光纤在400 nm~550 nm波段的辐照损伤比600 nm~800 nm的辐照损伤要严重.     

聚合物光纤辐照特性的实验研究

分析了聚合物受辐照后发生物理化学变化的机理,实验研究了聚苯乙烯（PS）、聚碳酸脂（PC）、聚甲级丙烯酸甲脂（PMMA）三种聚合物光纤在不同辐照剂量下光传输性能的变化以及其恢复特性.在各种辐照剂量下,光透过率有不同程度的下降,经过一段时间后也有不同程度的回复,并且恢复主要发生在停止辐照后的较短时间内.在102 Gy以下,辐照造成的光损伤经过一段时间基本可以恢复,在更高剂量的辐照下(超过5*10³ Gy),辐照对光纤造成了永久损伤,经过很长时间也只能恢复一部分.实验结果表明,PS光纤的抗辐照特性最好,PC光纤优于PMMA光纤.     

氟锆酸盐玻璃的γ射线辐照效应

用电子顺磁共振谱研究了在液氮温度及在室温下氟锆酸盐玻璃的γ射线辐照效应.实验结果表明,辐照后的玻璃中形成了Zr~(3+)、F_2、F~0及一种俘获氧杂质的空穴中心(标号为U)等缺陷.在低温辐照时,非桥氟的存在是产生F_2~-和F~0缺陷的原因.温度高于400K时,所有缺陷全部消失.常温下经γ射线辐照过的玻璃,在紫外区出现一个吸收峰.辐照对该玻璃的红外透过率影响不大.     

BaF2微晶的γ辐照缺陷

用电子自旋共振(ESR)方法研究BaF_2微晶和单晶研粉的γ射线辐照损伤及其恢复情况,发现V_k心点缺陷的ESR信号随升温变化不象H,F和M心那样是单调衰减的,γ射线辐照可能会激发F~-离子上的Frendkel激子,该激子受热湮没而产生新的V_k心,因而使V_k心的ESR信号随开温增强,V_t心的朗德因子g也随升温而变化.单晶研粉的辐照损伤在400℃完全恢复,微晶的在355℃完全恢复. 关键词：     

电子自旋共振扫描隧道显微镜

单电子自旋极有可能发展成为未来信息学的基础。以电子自旋为核心的新型单分子或单原子器件将最终成为基本信息单元,基于单电子的自旋态将有可能构筑未来量子计算机的量子比特。但是,如何实现对单个电子自旋及其相干态和纠缠态的测量和控制,目前仍然是一个很大的挑战。作为调控单个电子自旋的重要实验手段,电子自旋共振扫描隧道显微镜的发展一直备受关注。文章简要介绍了电子自旋共振扫描隧道显微镜的基本概念,阐述了其发展历史和最新进展,归纳了机理探索的研究成果,论述了该设备研发面临的挑战与对策,并对未来的发展和应用做了展望。     

碘掺杂聚乙炔电子自旋共振及导电性的研究

用四探针法测量掺碘聚乙炔薄膜[CH(I₃)_y]_x,当y=1.0％,4.2％和8.3％时面电阻随温度的变化,发现它们可用变程跳跃(VRH)模型很好的描述。用电子自旋共振(ESR)谱仪研究了不同温度下低浓度碘掺杂聚乙炔的自旋磁化率、峰峰宽等。并给出相应的理论解释。 关键词：     

高能氩离子辐照硅产生的缺陷研究

在室温下750MeV氩离子对本征单晶硅进行辐照,通过用正电子湮没寿命测量技术、电子顺磁共振技术以及红外光吸收方法研究了辐照产生的缺陷.结果表明:电中性双空位是辐照产生的主要空位团;在4.3×10¹⁴ions/cm²的高剂量下未见样品发生非晶化转变;虽然在离子射程末端双空位的浓度随剂量的增加而显著增大,但在以电离激发过程为主要能损方式的区域里双空位的浓度基本不变.据此可以认为,电子能损过程对辐照产生的缺陷有退人作用.     

BaCl2微晶辐照损伤的电子自旋共振研究

用电子自旋共振(ESR)方法研究发光基质材料BaCl₂的X射线和γ射线辐照损伤及其恢复的情况,发现样品由X射线引起的辐照损伤,在日光下仅两分钟便能完全恢复;而γ射线引起的辐照损伤则很难完全恢复。 关键词：     

掺磷的硅中电子自旋共振

本文叙述了在室温、液N₂和液H₂及其降压温度下,利用3厘米波段双重调制波谱仪对掺磷原子浓度为～10¹⁵—～10¹⁸/厘米³的硅样品进行的电子自旋共振研究,文中还简述了低温控制系统。实验观察到传导电子、表面缺陷中心和电子-核超精细结构谱线,以及有效电子-施子核对的互作用谱线,并获得相应的g因子。在14°K下,得到施主核上电子波函数幅度的平方|Ψ(0)|²和电子-核超精细互作用常数α_D,与G.Feher在1.25°K下利用电子-核双共振方法得到的结果相近。     

时间域电子自旋共振

时间域电子自旋共振(ESR)是研究顺磁弛豫机理和动力学过程不可缺少的方法,也是提高检测信号的灵敏度和分辨率的重要途径之一。然而,目前在ESR技术中较常用的还是频率域,而时间域ESR(包括付里叶变换法)却远远不如脉冲付里叶变换核磁共振(PFT-NMR)那样迅速的发展。本文对此进行了讨论,认为:如采用与PFT-NMR稍为不同的方法,并在微波技术、快速脉冲电路和电子计算技术等不断改善的基础上,时间域ESR势将成为今后发展的大方向。近年来,在时间域ESR技术方面,最引人重视的是:饱和恢复法和电子自旋回波(ESE)法。本文着重对这两种方法的基本原理、实验方法、应用场合及其优越性和局限性进行了评述。例如,用付里叶变换法(包括二维付里叶变换)把电子自旋回波调制的包络自时间域变换成频率域,从而获得高分辨率的频谱,则可分析出取向或无规取向样品的微弱超精细结构。又如,ENDOR(电子-核双共振)自旋回波与通常的ENDOR相比,前者具有较高的灵敏度以及可检测较低的ENDOR频率等独特之处。此外,文中对瞬态顺磁中间产物的时间分辨ESR和三重态分子在零场中的ESR也分别进行了简短的评介。最后,对时间域ESR发展的远景作了预计。     

掺杂纳米硅薄膜中电子自旋共振研究

研究了掺杂纳米硅薄膜(nc∶Si∶H)中的电子自旋共振(ESR)及与之相关的缺陷态.样品是用等离子体增强化学气相沉积方法制成,为两相结构,即纳米晶粒镶嵌于非晶本体之中.对掺磷的nc-Si∶H样品,测量出其ESR信号的g值为1.9990—1.9991,线宽ΔH_pp为(40—42)×10^-4T,ESR密度Nss为10¹⁷cm^-3数量级.对掺硼的nc-Si∶H样品,其ESR信号的g值为2.0076—2.0078,ΔH_{关键词： 纳米硅薄膜 微结构 电子自旋共振}     

时间分辨电子自旋共振及其应用

简要介绍了作者研制的高时间分产电子自旋共振（ＴＲＥＳＲ）波谱仪的结构与特点。报道了均相与微复相体系中光解自由基的自旋相关自由基极化;在对苯醌的乙二醇／水／硫酸溶液中,观察到苯醌自由基与溶液中质子发生交换效应。综述了ＴＲＥＳＲ在光诱导极化与光诱导电子转移研究方面的应用。     

ELECTRON SPIN RESONANCE CHARACTERISTICS OF NITROGEN-DOPED FULLERENE

The nitrogen-doped fullerene has been obtained by arc discharge between two high-purity graphite rods in the atmosphere of N₂ and He, The electron spin resonance(ESR) characteristics of N-doped fullerene have been investigated. The results show that the ESR spectra of N-doped fallerene axe composed of two parts, a paramagnetic signal of N-center and a paramagnetic signal of C-center, For comparing with N-doped fullerene, we have also studied ESR spectra of C₆₀ powder, C₆₀ sublimed film and H-doped C₆₀ film. For C₆₀ powder and H-doped C₆₀ film, their in situ ESR. measurements are carried out at various temperatures, and reasonable explanations are proposed.     

连续波电子自旋共振的二维相关谱

在数学相关分析的基础上,建立了获得连续波电子自旋共振（continuous-wave electronspin resonance, CW-ESR）的二维相关谱的方法. 对光照产生的2-甲基-2-亚硝基-丙烷(2-methyl-2-nitrosopropane, MNP)的自捕捉自由基的一系列CW-ESR谱进行相关分析处理,首次得到了同步和异步的二维电子自旋共振（2D ESR）相关谱. 这种利用数学相关分析方法所得到的2D ESR相关谱将为扩大CW ESR的应用领域及获取更多的有用信息开拓新的途径.     

光泵磁共振实验探讨

本文讨论了在光泵磁共振实验中,地磁场垂直分量的抵消、样品泡所在处恒定磁场的确定和实验中的干扰信号等问题。阐明了地磁场垂直分量不被抵消情况下,对实验结果的影响;在实验中采用利用一种元素测量样品所在处磁场的方法,准确确定样品泡所在处的恒定磁场;最后对实验中的干扰信号进行了分析。     

单晶硅中硅氢键和氢致缺陷的电子自旋共振研究

本文先后用光致发光、核磁共振和电子自旋共振研究了单晶硅中硅氢键和氢致缺陷的性质。光致发光谱表明硅氢键引起了大量非辐射中心。观测和探讨了电子自旋共振测量与样品平均厚度的关系。本文克服了真空热处理中氢从表面扩散的困难,并避免了样品平均厚度大于1.00mm和小于0.85mm给电子自旋共振带来的困难,测得分别在纯氢气氛和氩气氛生长的单晶硅每立方厘米电子自旋数。对比二者,我们估算出氢的数量为4×10¹⁶/cm³,而硅氢键分离激活能约为0.1eV。前者与文献[6]和[10]符合得很好,后者比文献[11]测定的沉淀激活能低一个数量级。 关键词：     

光系统Ⅰ反应中心叶绿素分子的电子自旋共振谱

本工作采用直接测量大豆、菠菜完整叶片ESR谱的方法,证实了我们制备的离体叶绿素A二聚物确系(Chla·H₂O)₂在紫外光和He-Ne激光诱导下,其自由基信号和大豆完整叶片的信号Ⅰ具有同一起沅,从而可以用它来模拟研究大豆叶片中反应中心的结构和功能。指出了自由基理论分析完整大豆叶片ESR谱的适用性。