HT—6B等离子体对金属玻璃的辐照效应

金属玻璃是由熔态经急冷淬火形成的非晶态金属,具有很高的力学强度和良好的抗腐蚀、耐辐照性能。关于中子、质子、电子和He、Ar离子等分别对金属玻璃的辐照损伤效应已有一些研究报道。托卡马克装置中的等离子体辐照是一种十分复杂的过程,它包括有质子、电子、光子、氘核和少量杂质重离子与中性粒子的混合辐照。本工作研究了某些金属玻璃在托卡马克装置真空器壁处经等离子体辐照以后的结构变化,探索金属玻璃用于托卡马克核聚变装置真空器壁的可能性。     

X射线吸收近边结构理论

在X射线吸收谱中,阈值之上60eV以内的低能区的谱出现强的吸收特性,称之为近边吸收结构(XANES)。它是由于激发光电子经受周围原子的多重散射造成的。它不仅反映吸收原子周围环境中原子几何配置,而且反映凝聚态物质费米能级附近低能位的电子态的结构。因此成为研究凝聚态物质的有用工具。本文较详细地介绍了XANES理论中的多重散射模型与计算方法。同时,也揭示多重散射理论与广延系统中通常采用的能带结构理论以及有限系统中的单电子的分子轨道方法之间的关系。并给出若干实例以说明XANES的多重散射理论的应用。     

用于高能X光转换的掺Tb3+硅酸盐发光玻璃性能研究

在高能的数字X射线成像系统中使用的X光-可见光转换屏具有相当重要的作用,直接影响成像系统的性能。针对特殊用途研制的一种掺Tb^3 硅酸盐发光玻璃转换屏．可用于能量高达30McV的γ光子的成像探测：在百keV级的低能X光作用下的空间分辨力与301型发光玻璃相当．而在能量高达12MeV X光的照射下,其空间分辨力不低于1．51p／mm,发光效率约为301型发光玻璃的3倍．并对发光玻璃的相关性能与其组成进行了实验研究,给出了相应的测量结果。     

高能X射线光谱分析工具—SasalPy

等离子体模型是天文学家解析高能天体观测数据的重要工具,发展精确便利的等离子体模型有助于研究者高效的进行高能X射线光谱分析工作.在现有的SASAL等离子体模型的基础上进一步提出一种新的基于Python语言的高能X射线光谱分析工具包SasalPy,并从理论框架、功能性和差异性方面阐述SasalPy的可靠性和精确性.线辐射和连续辐射计算结果表明,原子参数如跃迁速率、碰撞强度等会对合成光谱产生明显地影响.以Capella星冕的体微分发射度为基础开展了三个温度的光谱合成应用,并通过与其他等离子体模型辐射损失结果的对比,说明SasalPy在X射线能段比较精确可靠.     

新型掺Tb3+硅酸盐发光玻璃的研制

在数字X射线成像系统中使用的X光-可见光转换屏具有相当重要的作用,其性能直接影响成像系统的性能。针对特殊用途开发了一种新型掺Tb^3 硅酸盐发光玻璃转换屏,可用于30MeV的γ光子的成像探测;在低能X光(100keV)作用下的空间分辨能力与301型发光玻璃相当,而在能量高达12MeV的X光的照射下,其空间分辨能力不低于1．5lp／mm,发光效率约为301型发光玻璃的3倍。并对其性能进行了实验研究,相应的测量结果为：SiO2的质量分数达到50％以上时才能得到玻璃性质较好的材料．并使发光性能得到提高,BaO和Cs2O的质量分数接近相等的条件下,Tb^3 离子的质量分数为10．5％时发光性能最好;适量的Gd^3 离子可以敏化Tb^3 发光,也能增加玻璃密度,而Ce^3 离子可以降低发光的余辉;其它的微量元素则主要影响玻璃的熔融温度。     

新型掺Tb3+硅酸盐发光玻璃的研制

在数字X射线成像系统中使用的X光-可见光转换屏具有相当重要的作用,其性能直接影响成像系统的性能。针对特殊用途开发了一种新型掺Tb3+硅酸盐发光玻璃转换屏,可用于30 MeV的γ光子的成像探测;在低能X光（100 keV）作用下的空间分辨能力与301型发光玻璃相当,而在能量高达12 MeV的X光的照射下,其空间分辨能力不低于1.5 lp/mm,发光效率约为301型发光玻璃的3倍。并对其性能进行了实验研究,相应的测量结果为：SiO2的质量分数达到50％以上时才能得到玻璃性质较好的材料,并使发光性能得到提高,BaO和Cs2O的质量分数接近相等的条件下,Tb3+离子的质量分数为10.5％时发光性能最好;适量的Gd3+离子可以敏化Tb3+发光,也能增加玻璃密度,而Ce3＋离子可以降低发光的余辉;其它的微量元素则主要影响玻璃的熔融温度。     

Lixiscope及几种材料的X射线吸收特性研究

介绍Lixiscope及模拟系统,测量了钛片(Ti)、玻璃板、镍片(Ni)和铝片(Al)对峰值能量为40keV的X射线的吸收持性,指出平板式X射线像增强器输入窗口材料选择的原则。     

结构研究的新方法X射线吸收精细结构谱（XAFS）

1988年底,北京正负电子对撞机一次对撞成功的喜讯,使我们受到极大的鼓舞。因为它不仅显示了我国的科技实力和水平,而且为我国的高能物理、同步辐射及其应用奠定了良好的实验基础。同步辐射是一种强辐射源。它具有强度高、亮度大、波段覆盖范围宽、无杂质辐射线以及具有时间分辨性等许多优点,因此,     

用同步辐射X射线研究材料结构

使用同步辐射X射线进行材料的散射、衍射和吸收实验要比用一般X射线源的实验能提供新的、更精确、更详细的结构信息。同步辐射实验技术已发展到经常用于解决材料结构问题广泛领域的阶段。本文评述了作为材料原子级结构研究的同步辐射X射线散射和吸收技术的新进展,描述了包括表面和界面结构、局域结构、晶体结构和晶体缺陷在内的某些结构研究新例子,也提及最新发展和展望。     

短脉冲激光产生的等离子体X射线辐射

此文着重研究短脉冲强激光作用下的等离子体Ｘ射线辐射强度随入射激光能量或功率的变化，等离子体辐射主要由激光功率决定，实验显示了辐射曲线的突变区域和他和区域结构。此外，本结果表明在激光以２０Ｐｓ入射条件下的等离子体相对论吸收效应还不太明显，在等离子体中主要是逆韧致吸收。     

稀土掺杂ABS防激光玻璃的制备及其结构研究

在稀土掺杂碱硼硅酸盐(ABS)玻璃形成能力研究的基础上,采用核磁共振NMR、红外激光拉曼光谱等测试手段研究该种玻璃的结构特征。研究结果表明,[SiO4]2-、[BO4]5-和[BO3]3-等结构单元通过[SiO4]4--[BO4]5-、[BO4]5--[BO3]3-、[BO3]3--[SiO4]4-等连接方式构成了玻璃网络结构,形成了巨大的介稳体系,稀土Sm3+等阳离子则填充在网络空隙之中。光谱研究结果表明,Sm3+掺杂ABS玻璃对1.06μm波长的激光具有很强的吸收,当稀土含量达到20mol%时,玻璃在1.06μm波长的透过率仅为0.03%。     

光学玻璃的特殊色散机理

本文对光学玻璃的特殊色散机理进行了深入研究。研究认为,光学玻璃的特殊色散性能表征参数主要是相对部分色散偏离值ΔP_(g,F),ΔP_(g,F)绝对值越大,表明光学玻璃的特殊色散越大,越有利于消除光学系统的二级光谱。光学玻璃的特殊色散机理是由紫外和红外本征吸收引起。色散曲线中本征吸收峰的漂移和强弱将影响可见光区色散曲线斜率,进而使玻璃的相对部分色散偏离值变化。紫外本征吸收是由电子跃迁引起的;而红外本征吸收是由分子或分子集团振动造成的。开展特殊色散机理研究不仅可以深入揭示光学玻璃的"组分-结构-性能"关系规律,而且有助于开发特殊色散性能更优异的新型光学玻璃。     

利用高能离子模拟研究反应堆结构材料中的辐照效应

简要介绍了载能粒子辐射损伤对反应堆结构材料性能的影响,阐述了载能粒子束特别是高能离子束开展模拟研究的优势,并举例说明了国内利用高能重离子模拟研究反应堆结构材料辐射效应取得的进展。实验结果和理论分析表明,载能离子特别是高能离子辐照非常适合用于模拟研究反应堆结构材料中由粒子辐射引起的材料微观结构和宏观性能变化,是模拟研究反应堆结构材料辐射效应的非常有效的手段。 Radiation damage in structural materials of fission/fusion reactors is mainly attributed to the evolution of intensive atom displacement damage induced by energetic particles （ n, α and/or fission fragments） and highrate helium doping by direct α particle bombardments and/or （n, α） reactions. It can cause severe degradation of reactor structural materials such as surface blistering, bulk void swelling, deformation, fatigue, embrittlement, stress erosion corrosion and so on that will significantly affect the operation safety of reactors. However, up to now, behavior of structural materials at the end of their service can hardly be fully tested in a real reactor. In the present paper, damage process in reactor structural materials is briefly introduced, then the advantages of energetic ion implantation/irradiation especially high-energy heavy ion irradiation are discussed, and several typical examples on simulation of radiation effects in reactor candidate structural materials using high-energy heavy ion irradiations are introduced. Experimental results and theoretical analysis suggested that irradiation with energetic particles especially high-energy heavy ions is a very useful technique for simulating the evolution of microstructures and macro-properties of reactor structural materials.     

Ar在玻璃微球中的辐照增强扩散效应研究

为满足惯性约束聚变实验诊断的需求,需要在空心玻璃微球内充入DT燃料气体的同时充入一定量的Ar诊断气体,由于Ar原子尺寸较大,一般热扩散技术难以实现对玻璃微球充Ar。为解决充Ar问题,研究了不同反应堆中子注量对玻璃微球的改性作用。测试结果表明：当中子注量达到1×1018 cm-2时,在500 ℃和室温情况下都可以向玻璃微球内充入Ar。辐照增强扩散后的扩散系数高于3.6×10-13 cm2/s。     

Pulsed infrared radiation transmission through chalcogenide glass fibers

Two different kinds of chalcogenide glass IR fibers were evaluated relative to transmission of pulsed IR radiation produced by several laser sources in the wavelength range from 1 to 10 μm. Fibers composed either from As-Se-Te or from As₂S₃ glass, of 250, 500, 750 and 1000 μm and 250, 750 and 1000 μm core diameters were studied, respectively. Attenuation measurements were obtained as a function of the laser energy input and as a function of curvature, wherever this was possible. The output beam quality was also studied using a beam profiler. The lasers used were a Q-switched Nd:YAG laser, emitting at 1.06 μm, a free-running or Q-switched Er:YAG laser emitting at 2.94 μm and a tunable pulsed CO₂ laser emitting in the range of 9.3-10.6 μm. The fibers exhibited better behavior when tested with the Er:YAG laser and they were found fragile in pulsed radiation from the Nd:YAG and the CO₂ laser. The output beam profiles generally showed a central multi-spiking energy distribution.     

Structural evolution study of additions of Sb_2S_3 and CdS into GeS_2 chalcogenide glass by Raman spectroscopy

The structures of pseudo-binary GeS_2–Sb_2S_3, GeS_2–CdS, Sb_2S_3–CdS, and pseudo-ternary GeS_2–Sb_2S_3–CdS chalcogenide systems are systematically investigated by Raman spectroscopy. It is shown that a small number of [S_3Ge–GeS_3]structural units(SUs) and-S-S-/S8 groups exist simultaneously in GeS_2 glass which has a three-dimensional continuous network backbone consisting of cross-linked corner-sharing and edge-sharing [GeS_4] tetrahedra. When Sb_2S_3 is added into GeS_2 glass, the network backbone becomes interconnected [GeS_4] tetrahedra and [SbS_3] pyramids. Moreover, Ge atoms in[S_3Ge–GeS_3] SUs tend to capture S atoms from Sb_2S_3, leading to the formation of [S_2Sb–SbS_2] SUs. When CdS is added into GeS_2 glass, [Cd_4GeS_6] polyhedra are formed, resulting in a strong crystallization tendency. In addition, Ge atoms in[S_3Ge–GeS_3] SUs tend to capture S atoms from CdS, resulting in the dissolution of Ge–Ge bond. Co-melting of Sb_2S_3 or CdS with GeS_2 reduces the viscosity of the melt and improves the homogeneity of the glass. The GeS_2 glass can only dissolve up to 10-mol% CdS without crystallization. In comparison, GeS_2–Sb_2S_3 glasses can dissolve up to 20-mol% CdS,implying that Sb_2S_3 could delay the construction of [Cd_4GeS_6] polyhedron and increase the dissolving amount of CdS in the glass.     

Zr48Cu45Al7大块金属玻璃的原子结构研究

应用同步辐射X射线衍射(XRD)和广延X射线吸收精细结构边方法(EXAFS),结合反蒙特卡罗(RMC)拟合、Voronoi分形技术等对Zr₅₀Cu₅₀二元和Zr₄₈Cu₄₅Al₇三元金属玻璃材料的微观结构进行了系统的研究.结果表明:ZrCuAl三元金属玻璃中Al原子与Zr原子、Cu原子之间存在强相互作用,表现为键长的明显缩短,导致其微观结构中的Voronoi团簇体积普遍小于Zr_{50关键词： 大块金属玻璃 原子结构 玻璃形成能力 同步辐射技术}     

BK7玻璃保护层掺钕磷酸盐玻璃波导特性

实验研究了基于KNO3稀释AgNO3混合熔盐离子交换法制备的镀有BK7玻璃保护层的N31型掺钕磷酸玻璃平面波导。采用棱镜耦合技术测试了其波导的有效折射率,应用IWBK方法拟合了其折射率分布。实验结果表明:在一定的扩散时间(5～7h)和交换温度(360～380℃)范围内,KNO3与AgNO3混合熔盐比对波导制备的影响起主导作用,引起的表面折射率的变化可达到0.025;BK7玻璃保护层对热离子交换掺钕磷酸盐玻璃表面起到了很好的保护作用,获得了良好的导模传输特性,其光传输损耗约为0.9dB/cm。     

Nanocrystal formation and structure in oxyfluoride glass ceramics

The up-conversion luminescent property of the oxyfluoride glass ceramics 30SiO_{2}\cdot15Al_{2}O_{3}\cdot (50--x)PbF_{2}\cdot xCdF_{2} doped with 4ErF_{3}\cdot1YbF_{3} has been investigated. Up-conversion luminescent intensity of Er^{3+} ions increased obviously after heat-treatment due to co-doping with CdF_{2}. The structure model of nanocrystals Pb_{x}Cd_{1-x}F_{2} was determined and the effect of CdF_{2} in oxyfluoride glass ceramics was explained by the analysis of x-ray diffraction data. Different nucleation temperatures of samples with different compositions were obtained by differential thermal analysis curves and the results showed the growth process of different nanocrystals in glass ceramics.     

非晶材料玻璃转变过程中记忆效应的热力学

低温下处于非平衡态的非晶材料升温到玻璃转变以上,要先后发生弛豫和回复最终达到平衡过冷液态,其中弛豫过程中释放的能量在回复过程中以等量的方式获取,表现出明显记忆行为.本文基于氧化物、金属与小分子等多种非晶形成体系,全面探讨了在围绕玻璃转变的一个冷却加热循环过程中的焓弛豫特征,建立了弛豫谱,发现弛豫焓在数值上与熔化焓密切相关.基于弛豫焓与非晶材料动力学Fragility之间的关联,展示了非晶体系在动力学极限(m=175)条件下的玻璃转变热力学基本特征,与热力学二级相变进行了对比.研究深化了对非晶弛豫与玻璃转变热力学的理解.