15N原子核共振反应及Pd中的氢剖析

用¹⁵N+ ¹H→¹²C+⁴He+4.43MeV(γ射线)的共振核反应测量超导体Pd H中氢的浓度与深度之间关系,是较精确的方法。因为 1)深度分辨率高;2)γ射线能透过低温和真空系统而易于探测;3)反应共振能量为6.385MeV,为孤立共振,共振宽度很窄(6keV),易于分开;4)有大的反应截面(0.45b),灵敏度高。本文讨论了这种方法的原理、实验装置和不同制备条件下Pd(H)超导体中氢分布、并与压力荷电样品的结果相比较,对氢在这类超导体中的行为提出一些新的不同的看法。 关键词：     

NaI(Tl)探测器对23.8MeV γ射线的效率刻度方法

低能D(d,γ)~4He辐射俘获反应截面的研究在聚变领域和天体物理等领域中起到非常重要的作用。由于受到标准γ源能量的制约,在研究D(d,γ)~4He反应产生的23.8 MeV高能γ射线产额实验过程中不能用标准源进行效率刻度。采用实验测量与计算相结合的方法实现NaI(Tl)探测器对23.8 MeVγ射线的效率刻度是比较成熟可靠的。针对高能γ射线的产额低、本底大的情况,实验采用一个大型NaI(Tl)反康谱仪进行测量,以提高探测效率。NaI(Tl)探测器的效率,独特地采用了包括全能峰、单逃逸峰和双逃逸峰在内的效率来计算,经MCNP-4C程序模拟计算,结合实验测量的19F(p,αγ)~(16)O反应产生的6.13 MeVγ射线探测效率推算出该NaI(Tl)探测器在23.8 MeV的效率为(2.23±0.34)‰。该方法对研究高能γ射线效率刻度具有重要的参考价值。     

表面等离子共振金/钯复合膜氢敏传感器

提出了一种新颖的钯(Pd)/金(Au)复合膜表面等离子共振氢敏结构,与单一Pd膜氢敏传感器相比,具有可靠性好、灵敏度高和响应度大等特点。利用表面等离子共振理论建立了Au/Pd复合膜氢敏传感器的数学模型,并对Au/Pd复合膜氢敏传感器的灵敏度进行了数值模拟。数值模拟结果表明:基于Au(2nm)/Pd(20nm)复合膜氢敏传感器所获得的最佳灵敏度比单一Pd(20nm)膜氢敏传感器提高了49 4%。     

γ射线辐照对类金刚石薄膜中氢含量的影响

用射频等离子体方法在玻璃基底上制备了类金刚石 (DLC)薄膜。采用拉曼光谱、可见紫外近红外光谱、红外光谱等手段对经γ射线 (其平均能量为 1 2 5MeV)辐照后的类金刚石薄膜中氢含量及其变化进行了分析。结果表明 ,随γ射线辐照剂量的增加 ,薄膜中SP3C H键数量明显减少 ,与此同时 ,薄膜中氢含量也随之减少。当辐照剂量达 1× 10 5Gy时 ,SP3C H键减少了约 5 0 %。利用光学带隙数据、完全抑制网络 (FCN)理论及相关计算得出膜中氢含量为 10 %～ 2 5 % ,且其含量随辐照剂量的增加而减少。随辐照剂量增加 ,类金刚石薄膜附着力增加及红外透过率的降低进一步验证了上述结论的正确性。     

高激发213Fr核的形变研究

对132MeV ¹⁶O+¹⁹⁷Au反应产生的裂变碎片和巨偶极共振γ射线进行了符合测量,得到了E=92MeV的高激发²¹³Fr的γ衰变谱和γ角关联谱.观测到复合核巨偶极共振γ角关联谱存在很大的各向异性.利用改进的统计模型程序分析了实验数据,不考虑裂变延迟时,统计模型计算可以很好拟合地实验结果.通过对γ角关联谱的理论计算与实验结果的比较,可以得出高激发²¹³Fr核(E=92MeV)的形状从集体长椭球向非集体扁椭球变化.     

γ射线辐照对a-SiC:H薄膜结构与特性的影响

采用射频（13.56 MHz）反应溅射方法制备a-SiC:H 薄膜,并将其在空气中进行高能γ射线(平均为1.25 MeV)辐照,5个样品的吸收剂量分别为0,2×104,4×104,6×104,8×104 Gy。采用拉曼及红外光谱对薄膜的结构进行表征,得到了其结构与特性的变化规律。研究与分析表明：随样品吸收剂量的增加,陷入空穴中的电子会被激发,a-SiC:H薄膜中的SiC成份增加,电阻率变小,数量级为105Ω·cm;薄膜存在结晶化的趋势,其主要原因在于由Si－O－Si键断裂而产生的Si取代膜中C－C键中的C而形成晶态SiC,在此过程中出现了Si－O－Si键及a-SiC:H的减少,晶态SiC的增加。经γ射线辐照后薄膜的氢含量降低,折射率从5.19增大到5.53,辐照后薄膜的透过率均低于原膜的透过率。在500~2 300 cm-1(对应波长为20.00~5.29 μm)波段内,a-SiC:H薄膜存在一定的增透作用。     

γ射线辐照对a-SiC:H薄膜结构与特性的影响

 采用射频（13.56 MHz）反应溅射方法制备a-SiC:H 薄膜，并将其在空气中进行高能γ射线(平均为1.25 MeV)辐照，5个样品的吸收剂量分别为0，2×10⁴，4×10⁴，6×10⁴，8×10⁴ Gy。采用拉曼及红外光谱对薄膜的结构进行表征,得到了其结构与特性的变化规律。研究与分析表明：随样品吸收剂量的增加，陷入空穴中的电子会被激发，a-SiC:H薄膜中的SiC成份增加，电阻率变小，数量级为105Ω·cm；薄膜存在结晶化的趋势,其主要原因在于由Si－O－Si键断裂而产生的Si取代膜中C－C键中的C而形成晶态SiC，在此过程中出现了Si－O－Si键及a-SiC:H的减少，晶态SiC的增加。经γ射线辐照后薄膜的氢含量降低，折射率从5.19增大到5.53，辐照后薄膜的透过率均低于原膜的透过率。在500~2 300 cm^-1(对应波长为20.00~5.29 μm)波段内，a-SiC:H薄膜存在一定的增透作用。     

V/Pd界面氢吸附扩散行为的第一性原理研究

采用钒/钯(V/Pd)金属复合膜渗氢是从混合气体中分离氢气的一种有效实用方法.为深入地了解催化Pd层与金属膜结合处的界面结构与吸氢/渗氢特性的关联性,进而提升合金膜提纯氢气的能力,本文采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了V/Pd金属复合膜界面的氢吸附/扩散行为.研究结果表明:由于V/Pd界面的电荷密度随着V/Pd成键而增加,导致氢原子(H)溶解能随着接近界面而增大,在V/Pd界面附近具有最高的溶解能(0.567 eV).氢迁移能垒计算表明,与H沿V/Pd界面水平扩散的最大能垒(0.64 eV)相比,H垂直V/Pd界面能垒(0.56 eV)更小,因而H倾向于垂直V/Pd界面进行迁移,并由Pd层扩散到V基体一侧,因V/Pd界面处Pd层的氢溶解能(0.238 eV)高于V膜侧(-0.165 eV),H将在界面的V膜侧积累,易引起氢脆.V基体掺杂Pd/Fe的计算表明,与未掺杂的能垒(0.56 eV)相比,掺杂Pd/Fe可明显地降低界面扩散路径中的最大能垒(0.45 eV/0.54 eV),利于氢的渗透扩散,且掺杂界面能一定程度抑制V和催化Pd层的相互扩散,提高复合膜的结构稳定性.     

气体放电中的中子、γ和X射线

用气体放电方法研究含氘金属异常现象,测到了强度为10~4n/s的中子。中子的产生人为可控,持续稳定,重复性100％。用NE213测出了能量在1.00MeV—3.00MeV之间的中子能谱。测出了平均能量为(27.6±2.1)KeV的反常X射线。测到了能量约470keV的反常γ射线。     

辐射俘获反应中门态过程的干涉现象

主要计算中子能量为5—25MeV ¹²C(n,γ)反应截面,计算结果表明,在Ex=13MeV处有矮共振存在,同时,也计算了质子能量为8—35MeV ¹²C(p,γ)反应截面.计算表明对应13N激发能量为11.74MeV和14.06MeV处反应截面有谷点存在.这是因为半直接俘获与门态过程中的共振俘获之间有相消干涉效应,计算结果与实验值符合较好.     

高功率离子束的应用研究

给出用“闪光二号”加速器高功率离子束轰击19F靶产生6~7MeV准单能脉冲γ射线的实验结果;提出采用离子束传输法分离和降低轫致辐射干扰的方法,利用闪烁体探测器和半导体探测器,测出质子传输不同距离后轰击C2F4靶产生的6~7MeV准单能脉冲γ射线信号以及相比轫致辐射的延迟时间;介绍了模拟材料的软X射线的热 力学效应等方面的高功率离子束的应用,给出一些实验和理论计算结果。     

180≤A≤210核区快中子诱发γ产生机制的巨偶极共振模型研究

在180≤A≤210核质量区研究快中子诱发γ射线产生机制中与巨偶极共振模型相关的问题,包括(n,γ)反应与(n?,n′γ)反应中级联γ退激过程γ射线强度函数的差异和(n,γ)反应中直接–半直接辐射俘获与复合核统计过程反应截面之比随入射能量、核质量数和核壳层的变化规律.据此,中子入射能量选在1—20MeV,给出了¹⁸¹Ta及¹⁹⁷Au和²⁰⁸Pb的理论计算结果及与实验数据的比较,并对结果进行了分析和讨论.     

~(16)O巨偶极共振的精细结构

电巨偶极共振(GDR)的精细结构是原子核在高激发态下仍表现出有复杂结构的一个典型例子.例如~(16)O在GDR区的21,22,23,24,25(MeV)的五个共振峰在(γ,n)和(γ,p)反应中同时被确证.偶极强度的分布情况是22,24两个峰占有60%,其它每个峰都是占百分之几的比例.2p-1h(以p表粒子,h表空穴)壳模型组态混合的计算,在GDR区只能给出22和24 MeV的二个峰.因此强度函数的上述结构无疑表示GDR在向复合核态延展过程中,与该能区的其它多粒子激发有特殊的耦合。     

ΛN张量相互作用的首次观测

在用HYPERBALL进行的16ΛO的γ射线谱学测量中, 观察到由16ΛO的6.6 MeV 1－2 激发态跃迁到基态自旋翻转二重态( 1－1和0-)之间的两条γ射线. 由这两条γ射线的能量差得到基态二重态之间的能量间隔为26.4 ± 1.6(stat) ± 0.5(syst) keV, 并由此推导出ΛN之间的张量相互作用强度T=0.03MeV.实验还测定了16ΛO的激发态的激发能为6561.7 ± 1.1(stat) ± 1.7(syst) keV.     

~(56)Fe(n,p)~(56)Mn反应截面测量

在E_n=12—18MeV,用活化法测量了~(56)Fe(n,p)~(56)Mn反应截面,在E_n=14.61±0.20MeV处做了绝对测量,结果为108.0±2.7毫巴.中子通量用伴随粒子法测定,并与反冲质子望远镜相比较,两种方法在1—2%的误差范围内一致.~(56)Mn的γ放射性用φ10×7.6厘米的NaI(Tl)闪烁谱仪测量,谱仪探测效率用4πβ-γ符合法标定的~(56)Mn标准源刻度.测量结果与现有数据进行了比较.     

CMOS器件60Coγ射线、电子和质子电离辐射损伤比较

利用TRIM95蒙特卡罗软件计算了质子在二氧化硅中的质量阻止本领和能量沉积,比较了质子在二氧化硅中的电离阻止本领与核阻止本领,分析了质子在材料的表面吸收剂量与灵敏区实际吸收剂量的关系.利用60Coγ射线、1MeV电子和2-9 MeV质子对CC4007RH和CC4011器件进行辐照实验,比较60Coγ射线和带电粒子的电离辐射损伤情况.实验结果表明,60Coγ射线、1MeV电子和2-7MeV质子辐照损伤效应中,在0V栅压下可以相互等效;在5V栅压下,以60Coγ射线损伤最为严重,1MeV电子的辐射损伤与60Coγ射线差别不大,9MeV以下质子辐射损伤总是小于60Coγ射线,能量越低,损伤越小.     

高功率离子束的应用研究

 给出用“闪光二号”加速器高功率离子束轰击19F靶产生6~7MeV准单能脉冲γ射线的实验结果；提出采用离子束传输法分离和降低轫致辐射干扰的方法，利用闪烁体探测器和半导体探测器，测出质子传输不同距离后轰击C₂F₄靶产生的6~7MeV准单能脉冲γ射线信号以及相比轫致辐射的延迟时间；介绍了模拟材料的软X射线的热 力学效应等方面的高功率离子束的应用，给出一些实验和理论计算结果。     

大气中Pd-H(D)系中H(D)的释放及其表面附近H的分布

将经过950℃热处理后缓慢冷却及淬火处理的Pd样品,分别作为阴极在重水(D₂O)和轻水(H₂O)中进行150h电解,以引入H和D。用X射线衍射方法测量Pd-H(D)系存放于大气中经过不同时间后的衍射图及β相晶格常数的变化,并用¹H(¹⁹F,αγ)¹⁶O核反应测量H在各Pd-H(D)系表面层中的分布。淬火Pd与退火Pd相对比,在电解吸H(D)后,前者初始含H(D)百分比较高而H(D)的释放速度较快。H的浓度在Pd-H合金的表面处达到极大值而在离表面深度为数百埃处达到极小值。 关键词：     

高激发213Fr核的形变研究

对132MeV^16O ^197Au反应产生的断变碎片和巨偶极共振γ射线进行了符合测量,得到了E^*=92MeV的高发^213Fr的γ衰变谱和γ角关联谱,观测到复合核巨偶极共振γ角关联谱存在很大的各向异性,利用改进的统计模型程序分析了实验数据,不考虑裂变延迟时,统计模型计算可以很好拟合地实验结果,通过对γ角关联谱的理论计算与实验结果的比较,可以得出高激发^213Fr核（E^*=92MeV)的形状从长集体长椭球向非集体扁椭球变化。     

^209Fr的能级结构研究

利用能量为 90— 1 0 5MeV的16 O束流 ,通过197Au( 16 O ,4n)反应研究了2 0 9　Fr的高自旋态能级结构 .进行了γ射线的激发函数、γ γ延迟符合及γ射线的角分布测量 .首次建立了由 2 1条γ射线构成的2 0 9Fr的能级纲图 ,其中包括一个半寿命为 ( 52± 2 0 )ns的同质异能态 .基于2 0 9Fr与2 0 8Rn低位能级结构的相似性 ,用一个h9/ 2 价质子与2 0 8Rn激发态的弱耦合解释了2 0 9Fr的低位能级结构 .