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。     

高感度辐射变色薄膜电子剂量计

 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,研制了一种高灵敏度新型辐射变色膜。采用JJ-2型范格拉夫静电加速器对变色薄膜进行剂量范围为15～90 Gy的电子束辐照,结果显示: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;分光光度计测试其吸收光谱,发现主吸收峰值出现在675 nm附近,且吸收峰处的响应吸光度与电子注量具有较好的线性关系;对变色层厚度为20～80 μm的变色膜,吸收峰处的响应吸光度与其变色层厚度也成线性关系;添加不同比例的协同剂,能提高变色薄膜的响应灵敏度;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。     

变色薄膜的紫外线辐照响应研究

制备了含多芳氨基甲烷类化合物的高分子变色薄膜,经紫外线辐照后,这种薄膜随吸收剂量的不同由无色透明逐渐变为绿色,在可见光区主要吸收峰位于626 nm附近,光密度响应与辐照时间近似成线性关系。研究表明：该辐射变色薄膜变色响应随紫外线能量密度增加而增加;分次辐照能略微提高光密度响应;辐射变色薄膜响应受温度和湿度影响较大,在20～50 ℃温度范围、40%～60%相对湿度范围,响应基本稳定;卤代物添加剂可以大大提高辐射变色薄膜的响应灵敏度;受后辐照效应影响,辐照结束最初2 h内响应迅速增加,2 h后响应才基本稳定。     

变色薄膜的紫外线辐照响应研究

 制备了含多芳氨基甲烷类化合物的高分子变色薄膜,经紫外线辐照后,这种薄膜随吸收剂量的不同由无色透明逐渐变为绿色,在可见光区主要吸收峰位于626 nm附近,光密度响应与辐照时间近似成线性关系。研究表明：该辐射变色薄膜变色响应随紫外线能量密度增加而增加;分次辐照能略微提高光密度响应;辐射变色薄膜响应受温度和湿度影响较大,在20～50 ℃温度范围、40%～60%相对湿度范围,响应基本稳定;卤代物添加剂可以大大提高辐射变色薄膜的响应灵敏度;受后辐照效应影响,辐照结束最初2 h内响应迅速增加,2 h后响应才基本稳定。     

辐射变色膜片对质子剂量响应的实验标定

利用串列静电加速器产生的5~9 MeV的质子束对HD-810型辐射变色膜片（RCF）进行了标定。用分光光度计和普通的商用平板扫描仪对辐照后的RCF透过率进行了测量,得到了光学密度变化随RCF灵敏层吸收剂量的变化曲线。标定实验结果表明:在一定的吸收剂量范围内,RCF的光学密度变化与RCF灵敏层中吸收剂量成线性关系,并且与质子能量无关。测量光学密度所用光源的波长对线性范围的大小有较大影响,绿光(532 nm)比红光(670 nm)有更大的剂量探测范围。     

辐射变色膜片对质子剂量响应的实验标定

 利用串列静电加速器产生的5~9 MeV的质子束对HD-810型辐射变色膜片（RCF）进行了标定。用分光光度计和普通的商用平板扫描仪对辐照后的RCF透过率进行了测量,得到了光学密度变化随RCF灵敏层吸收剂量的变化曲线。标定实验结果表明:在一定的吸收剂量范围内,RCF的光学密度变化与RCF灵敏层中吸收剂量成线性关系,并且与质子能量无关。测量光学密度所用光源的波长对线性范围的大小有较大影响,绿光(532 nm)比红光(670 nm)有更大的剂量探测范围。     

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：     

一种新型辐射变色膜的γ射线辐照研究

报道了以高聚物为载体,以有机染料及添加剂为变色指示剂体系,制备一种辐射变色膜。这种辐射变色膜为无色透明固体薄膜,经60Co γ射线辐照后,其颜色变为蓝色。辐照后样品的紫外-可见吸收光谱表明,在可见光区其最强吸收峰出现在624 nm附近。在10～90 kGy的剂量范围内,不含添加剂的辐射变色膜的光密度变化与吸收剂量呈线性关系,而含有添加剂的辐射变色膜对γ射线辐照的响应在50 kGy时就达到饱和。同时还探索了该体系辐照效应的化学反应机理。     

一种新型辐射变色膜的γ射线辐照研究

报道了以高聚物为载体,以有机染料及添加剂为变色指示剂体系,制备一种辐射变色膜。这种辐射变色膜为无色透明固体薄膜,经60Co γ射线辐照后,其颜色变为蓝色。辐照后样品的紫外-可见吸收光谱表明,在可见光区其最强吸收峰出现在624 nm附近。在10～90 kGy的剂量范围内,不含添加剂的辐射变色膜的光密度变化与吸收剂量呈线性关系,而含有添加剂的辐射变色膜对γ射线辐照的响应在50 kGy时就达到饱和。同时还探索了该体系辐照效应的化学反应机理。     

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     

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     

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.     

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。     

质子与中子辐照对电荷耦合器件暗信号参数的影响及其效应分析

对科学级电荷耦合器件(charge-coupled device, CCD)进行了质子和中子辐照试验及退火试验, 应用蒙特卡洛方法计算了质子和中子在CCD中的能量沉积, 分析了器件的辐射损伤机理. 仿真计算了N⁺埋层内沉积的位移损伤剂量, 辐照与退火试验过程中主要考察暗信号的变化规律. 研究结果显示, 质子与中子辐照均会引发暗信号退化, 其退化的规律与位移损伤剂量变化一致; 退火后, 质子辐照所致CCD暗信号大幅度恢复, 其体暗信号增加量占总暗信号增加量的比例最多为22%; 中子辐照引发的暗信号增长主要为体暗信号. 质子和中子在N⁺埋层产生相同位移损伤剂量的情况下, 两者导致的体暗信号增长量相同, 质子与中子辐照产生的体缺陷对体暗信号增长的贡献是同质的.     

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。     

A radiochromic film based on leucomalachite green for high-dose dosimetry applications

A colorless polyvinyl butyral film (PVB) based on radiation-sensitive dye of leucomalachite green (LMG) was investigated as a high-dose dosimeter for gamma radiation processing applications in the dose range of 3–150 kGy. The useful applications for such dose range are food irradiation treatment, medical devices sterilization and polymer modification. Gamma irradiation of the film induces a significant intensity of green color, which can be characterized by a main absorption band at 627 nm and a small band at 425 nm. The variation in response of irradiated film stored in the dark and under laboratory light illumination was less than 3% during the first 6 days of storage. The response of film during irradiation was slightly influenced by relative humidity in the range of 12–76%; however, it was significantly affected by temperature in the range of 5–40 °C. The radiation chemical yield was reported to be 6.76 × 10⁻⁶ mol/J at the absorbed dose of 30 kGy for the film containing 6.5% of LMG dye. The overall uncertainty associated with routine dose monitoring would be less than 6% at a 95% confidence level if the dosimeter was being corrected for irradiation conditions and being calibrated with reference standard dosimeter in the production facility.