低温下质子辐照对Y-Ba-Cu—O和La-Sr-Cu-O性质的影响

使用外延YBa₂Cu₃O₇薄膜,测量了低温下(液氮或液氦温度)质子辐照对样品输运性质的影响。不仅观察到由低温辐照引起的样品超导转变温度T_c下降及电阻率P上升,还观察到dp/dT的上升和发生金属至非金属的相变。经室温热循环的样品显示出强烈室温退火效应。近60％由辐照引起的样品电阻升高和T_c下降可以得到恢复,并可伴随发生非金属至金属的相变,在La-Sr-Cu-O薄膜的低温辐照实验中观察到了类似的室温退 关键词：     

YBaCuO超导体的不稳定性及超导性能恢复

采用x射线衍射,红外光谱,扫描电镜,超导体特性T_c,J_c测量等手段,对YBaCuo超导体不稳定性进行研究。结果表明:YBaCuo超导体的不稳定系属一化学反应过程,且此过程是可逆的。 环境中的水份和二氧化碳是诱使其不稳定的主要因素。改进保存方式,可避免其不稳定。采用“回复”处理,可使超导性能恢复。     

石英玻璃低能质子辐照损伤动力学研究

地面模拟研究了JGS3光学石英玻璃在真空、热沉和能量低于200keV的低能质子辐照下表面光学性能变化的基本规律．并建立了辐照损伤色心演化的动力学唯象模型。试验结果表明．大通量低能质子辐照对石英玻璃表层具有明显的表面损伤效应。随着辐照吸收剂量的增加,光密度变化先以线性规律迅速增加．加进一步增加时逐渐呈现饱和趋势;采用较高能量辐照作用后光密度变化出现饱和趋势的拐点提前,且饱和数值降低。根据对试验结果的分析,建立了低能质子辐照下石英玻璃色心演化的动力学模型．并给出了光密度变化的表达式。采用模型结果进行数学模拟,模拟曲线与试验结果曲线相似。因此所建立的动力学模型可以用来定量描述低能质子辐照下石英玻璃光学性能随辐照吸收剂量的变化规律。     

辐射变色薄膜的质子辐照响应

 用J-2.5质子静电加速器提供的质子束,对研制的一种高灵敏度新型辐射变色膜进行质子辐射响应研究。该变色膜以聚乙烯醇缩聚物为基质,以类丁二炔化合物为有机染色材料,质子能量为2.0 MeV,辐照注量为1.0×10¹⁰～1.0×10¹² cm^-2。用光谱响应测试薄膜的辐射效应显示：变色薄膜颜色由粉红渐变为蓝色, 并随着辐照剂量的增加而逐渐加深;用图像分析仪分析辐照后靶材的光密度发现,图像的光密度随聚焦斑距离的增大而减小;用分光光度计测试其吸收光谱发现,主吸收峰值出现在660 nm附近,且吸收峰处的响应吸光度与质子注量具有较好的线性关系;对新型变色薄膜辐照后持续效应的研究表明,变色膜辐照后续效应微弱,辐照后可以立即测量,且对测量环境变化不敏感。     

辐射变色薄膜的质子辐照响应

用J-2.5质子静电加速器提供的质子束,对研制的一种高灵敏度新型辐射变色膜进行质子辐射响应研究。该变色膜以聚乙烯醇缩聚物为基质,以类丁二炔化合物为有机染色材料,质子能量为2.0 MeV,辐照注量为1.0×1010～1.0×1012 cm-2。用光谱响应测试薄膜的辐射效应显示：变色薄膜颜色由粉红渐变为蓝色, 并随着辐照剂量的增加而逐渐加深;用图像分析仪分析辐照后靶材的光密度发现,图像的光密度随聚焦斑距离的增大而减小;用分光光度计测试其吸收光谱发现,主吸收峰值出现在660 nm附近,且吸收峰处的响应吸光度与质子注量具有较好的线性关系;对新型变色薄膜辐照后持续效应的研究表明,变色膜辐照后续效应微弱,辐照后可以立即测量,且对测量环境变化不敏感。     

质子辐照聚苯胺的Raman与红外光谱研究

本文用Raman与红外光谱表征质子辐照聚苯胺的结构。聚苯胺的红外光谱的主要吸收峰经低能和高能质子辐照后分别向高频移动2—12cm~(-1)和5—26cm~(-1)。在1228,1344,1380和1444cm~(-1)处的Raman带在低能质子辐照后分别移到1236,1348,1392和1456cm~(-1),在804,1588和1620cm~(-1)处的Raman带,经高能质子辐照后分别移到808,1592和1624cm~(-1)。醌型结构的拉曼线1588cm~(-1)也上移4cm~(-1)。这些结果表明,质子辐照不同于质子酸的掺杂(质子化过程)而是引起聚苯胺中分子链的断裂。     

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     

含有YBaCuO超导体微波腔的品质因素测量

将薄块状 YBaCuo 超导样品放入三公分波段矩形谐振腔中,测得了样品处在正常态及超导态时谐振腔的有载品质因素 Q_L,并观察到在样品的超导转变温度处 Q_L 值有明显的变化.     

GaN厚膜中的质子辐照诱生缺陷研究

本文采用正电子湮没谱研究质子辐照诱生缺陷, 实验发现: 能量为5 MeV的质子辐照在GaN厚膜中主要产生的是Ga单空位, 没有双空位或者空位团形成; 在10 K测试的低温光致发光谱中, 带边峰出现了"蓝移", 辐照后黄光带的发光强度减弱, 说明黄光带的起源与Ga空位(V_Ga)之间不存在必然的联系, 各激子发光峰位置没有改变, 仅强度随质子注量发生变化; 样品(0002)面双晶XRD扫描曲线的半峰宽在辐照后明显增大, 说明质子辐照对晶格的周期性产生了影响, 薄膜晶体质量下降. 关键词： GaN 缺陷 质子 辐照     

4H-SiC NMOS电子、质子辐照数值模拟

分析了高能电子、质子对4H-SiC的损伤机理,建立了4H-SiC NMOS器件物理模型。电子、质子辐照效应模型。应用ISE-TCAD软件进行数值模拟计算,得出在能量为2.5 MeV、注量为5×1013 cm-2的电子辐照及能量为6.5 MeV、注量为2×1014 cm-2的质子辐照下,4H-SiC NMOS转移特性曲线和亚阈值漏电流曲线变化的初步规律。数值模拟结果与相同条件下Si NMOS实验结果吻合较好。     

4H-SiC NMOS电子、质子辐照数值模拟

 分析了高能电子、质子对4H-SiC的损伤机理,建立了4H-SiC NMOS器件物理模型。电子、质子辐照效应模型。应用ISE-TCAD软件进行数值模拟计算,得出在能量为2.5 MeV、注量为5×10¹³ cm^-2的电子辐照及能量为6.5 MeV、注量为2×10¹⁴ cm^-2的质子辐照下,4H-SiC NMOS转移特性曲线和亚阈值漏电流曲线变化的初步规律。数值模拟结果与相同条件下Si NMOS实验结果吻合较好。     

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.     

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     

质子辐照空间级硅橡胶的正电子淹没寿命谱研究

用正电子淹没寿命谱方法（PALS）研究了质子辐照对空间级硅橡胶KH-L-Y微观结构的影响。试验结果表明,PALS谱所揭示的最长寿命成分的t3, I3及自由体积分数Vf随辐照剂量的增加开始明显下降;而当辐照剂量大于1015cm-2后,随剂量的增加平缓上升。辐照剂量小于1015cm-2时,质子辐照使硅橡胶自由体积减小,分子链间堆砌紧密;辐照剂量大于1015cm-2时,质子辐照使硅橡胶自由体积增大。交联密度及DMA测试结果同样表明,质子辐照在剂量较小时硅橡胶的交联密度及玻璃化转变温度增加,辐照以交联效应为主;而剂量较大时辐照降解占优势。     

质子辐照空间级硅橡胶的正电子淹没寿命谱研究

 用正电子淹没寿命谱方法（PALS）研究了质子辐照对空间级硅橡胶KH-L-Y微观结构的影响。试验结果表明，PALS谱所揭示的最长寿命成分的t₃, I₃及自由体积分数Vf随辐照剂量的增加开始明显下降；而当辐照剂量大于10¹⁵cm^-2后，随剂量的增加平缓上升。辐照剂量小于10¹⁵cm^-2时，质子辐照使硅橡胶自由体积减小，分子链间堆砌紧密；辐照剂量大于10¹⁵cm^-2时，质子辐照使硅橡胶自由体积增大。交联密度及DMA测试结果同样表明，质子辐照在剂量较小时硅橡胶的交联密度及玻璃化转变温度增加，辐照以交联效应为主；而剂量较大时辐照降解占优势。     

170keV质子辐照对多壁碳纳米管薄膜微观结构与导电性能的影响

碳纳米管具有优异的导电性, 是未来电子元器件的理想候选材料, 应用前景广阔. 针对碳纳米管在空间电子元器件的应用需求, 本文研究了170 keV质子辐照对多壁碳纳米管薄膜微观结构与导电性能的影响. 采用扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱仪(Raman)、X射线光电子能谱仪(XPS)及电子顺磁共振谱仪(EPR)对辐照前后碳纳米管试样的表面形貌和微观结构进行分析; 利用四探针测试仪对碳纳米管薄膜进行导电性能分析. SEM分析表明, 170 keV质子辐照条件下, 当辐照注量高于5×10¹⁵ p/cm² (protons/cm²)时, 碳纳米管薄膜表面变得粗糙疏松, 纳米管发生明显弯曲、收缩及相互缠结现象. 目前, 质子辐照纳米管发生的收缩现象被首次发现. 基于Raman和XPS分析表明, 170 keV质子辐照后碳纳米管的有序结构得到改善, 且随辐照注量增加, 碳纳米管的有序结构改善明显. 结构的改善主要是由于170 keV质子辐照碳纳米管所产生的位移效应导致缺陷重组. EPR分析表明, 随着辐照注量的增加, 碳纳米管薄膜内的非局域化电子减少. 利用四探针测试分析表明, 碳纳米管薄膜的导电性能变差, 这是由于170 keV质子辐照导致碳纳米管薄膜中的电子特性及形态发生改变. 本文研究结果有助于利用质子辐照对碳纳米管膜结构和性能进行调整, 从而制备出抗辐射的纳米电子器件.     

Mo/Si多层膜在质子辐照下反射率的变化

为了检验应用在极紫外波段空间太阳望远镜上Mo/Si多层膜反射镜在空间辐射环境下反射率的变化情况, 模拟了部分空间太阳望远镜运行轨道的辐射环境, 利用不同能量和剂量的质子对Mo/Si多层膜反射镜进行辐照实验.辐照前后反射率测量结果显示,由于带电粒子的辐照损伤,质子辐照会使Mo/Si多层膜反射镜的反射率降低,且质子能量越低、剂量越大,对多层膜的反射率影响越明显. 当质子能量E=160keV,剂量＝6×10¹¹/mm²时,反射率降低4.1%;能量E=100keV,剂量=6×10¹¹/mm²时, 反射率降低5.7%;能量E=50keV,剂量=8×10¹²/mm²时,反射率降低10.4%. 用原子力显微镜测量辐照后Mo/Si多层膜反射镜的表面粗糙度比辐照前明显增加,致使散射光线能量逐渐增大并最终导致反射率的降低. 关键词： 质子辐照 Mo/Si多层膜反射镜 辐照损伤     

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.