巴基斯坦宝石级榍石谱学研究

榍石作为一种稀有宝石,具有良好的宝石学特性以及出色火彩,在欧美、日本、印度等国备受欢迎.随着近几年国内外珠宝市场的交流增加,中国某些地区也开始流行这种外观炫目的宝石.但国内有关宝石级榍石研究较少,认知依然停留在折射率、色散等基本矿物学性质上,对其光谱学特征、颜色成因等方面研究依然存在空白.在对巴基斯坦黄绿色榍石进行成分...     

离子辐照单晶Si损伤效应的研究

回顾了低能离子注入单晶Si经由核弹性碰撞引起的损伤特征及其常规的研究方法,介绍了快重离子辐照单晶Si经由电子能损引起的损伤特点及研究现状,并对该领域的研究作了展望. The radiation damage in silicon induced by low energy ion implantation was briefly reviewed together with a short introduction to the common techniques in the area. The damage characteristics of swift heavy ion irradiation in silicon and its investigations were introduced with emphasis on the effects induced by processes of electronic energy losses. It is shown that swift heavy ion can induce defects far beyond the projected range and up to 28 MeV/μm the electronic energy ...     

35MeV/uAr离子辐照聚酯膜引起的效应研究

采用多种手段研究了 35Me V/u的 Ar离子辐照聚酯 (PET)膜产生的微观结构变化 .结果表明 ,辐照使聚酯的化学键断裂并产生了炔端不饱和基团和自由基 .断键主要发生在乙二醇残留物、苯环的对位和酯的 C— O键上 .随着吸收剂量的增加 ,材料的结晶度逐渐降低 ,由原始的41 .7%减至最高辐照量时的 1 5.0 % .研究发现 ,聚脂的非晶化转变截面与电子能损呈线性关系 ;断键和非晶化效应主要取决于样品的吸收剂量 ,并存在一个约 4.0 MGy的阈值.Stacked polyethylene terephthalate films were irradiated with 35 MeV/u Ar ions at room temperature. The ion induced effects were studied by ultraviolet visible spectrometer, Fourier transform infrared spectroscopy, X ray diffractometer, X ray photoelectron spectroscopy, electron spin resonance spectroscopy and differential scanning calorimetry. Bond breaking and the formation of alkyne end groups and free radicals were observed. The bond breaking processes occurred mainly...     

非晶合金的离子辐照效应

非晶合金作为一种快速凝固形成的新型合金材料,引起了材料研究者的极大兴趣.微观结构上长程无序、短程有序的特征使其具有独特的物理、化学和力学性能,在许多领域展现出良好的应用前景,尤其是有望成为核反应堆、航空航天等强辐照环境下的备选结构材料.本文深入探讨非晶合金的辐照效应,主要讨论离子辐照对非晶合金微观结构、宏观力学性能以及其他物理化学性能的影响,可为进一步理解非晶合金的微观结构和宏观力学性能之间的关系提供有效的实验和理论基础,也可为非晶合金在强辐照环境下的服役性能预测提供实验依据,对推进非晶合金这一先进材料的工程化应用具有重要的理论与实际意义.     

22 MeV/u的Fe离子在PET 膜中引起的辐照效应研究

用能量为22 MeV/u的 Fe离子在室温和真空条件下辐照了多层堆叠的半晶质聚酯膜, 采用傅里叶转换红外吸收光谱、 紫外/可见吸收光谱 和X射线衍射技术分析测量了辐照后聚酯膜的微观结构所发生的变化, 详细研究了分子结构的变化和非晶化转变与离子剂量、 离子在样品中的平均电子能损以及吸收剂量的依赖关系． 分析结果表明: 辐照导致化学键的断裂、 新化学键的形成和非晶化转变． 非晶化效应和化学键的断裂随离子剂量和电子能损的增加而增大, 但变化的总量仅依赖于总的吸收剂量, 表明在所涉及的能损范围里, 辐照产生的变化与辐照离子的种类和能量没有直接的关系, 而只决定于材料对辐照离子能量的吸收程度． Semicrystalline polyethylene terephthalate (PET) film stacks were irradiated with 22 MeV/u Fe ions at room temperature under vacuum. Ion beam induced microscopic structural modifications and amorphous transformation were investigated by means of Fourier transform infrared spectrosocopy (FTIR), ultraviolet visible absorption spectrosocopy (UV/Vis) and X ray diffractometer (XRD). It was found that irradiation induces bond breaking, formation of new free radiculs and amorphous transformation. These effects were found to depend on ion fluence , the electronic energy loss and aborbed dose. The creation of alkyne groups was found only at the aborbed dose higher than 5.0 MGy.     

单层SiO2物理膜与化学膜激光损伤机理的对比研究

采用离子束溅射沉积技术和溶胶-凝胶技术在K9基片上镀制了厚度相近的SiO2单层介质膜,用表面热透镜技术对两类膜层分别进行了热吸收及实时动态热畸变实验测试,结合散射光阈值测试及实验前后膜层的显微观测,对相同基底、相同膜层材料而采用不同方法镀制的光学膜层,发现化学膜的强激光损伤阈值远高于相应物理膜;从热力学响应及膜层特性差异的角度揭示了化学膜层的强激光损伤阈值远高于相应物理膜层的微观机理,即物理膜具有高吸收下的致密膜层快传导的基底热冲击效应,而化学膜则有低吸收下的疏松空隙填充慢传导的延缓效应,大量的实验数据及现象都证实了这一结论.     

核材料辐照损伤协同效应的研究北大核心CSCD

通过拉曼光谱、沟道背散射、原子力显微镜、透射电子显微镜、红外光谱等一系列测试手段对Zr O2,Si C和ODS钢三种核材料的多束辐照行为进行表征,研究离子束的协同效应对核材料辐照损伤的影响。Zr O2双束辐照肿胀和损伤是两个单束辐照的线性叠加,Si C双束同时辐照的拉曼光谱比双束先后辐照有更大的主峰半高宽的变化,ODS钢的三束辐照有最大的肿胀和硬化。综合分析得出双束同时辐照比先后辐照具有更明显的协同效应,三束辐照ODS钢的损伤最严重,比三个单束损伤之和大,Si离子与He,H的协同效应最明显。多束辐照能较好地模拟实际反应堆中的辐照环境。这些研究结果对于核材料在实际反应堆中的中子辐照行为具有一定的参考意义。     

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。     

Fe40Ni40P12B8非晶合金的冲击晶化实验研究

 本文研究了Fe₄₀Ni₄₀P₁₂B₈非晶合金冲击波加载下的晶化行为，冲击波由二级轻气炮发射的告诉弹丸撞击靶产生。实验结果表明：Fe₄₀Ni₄₀P₁₂B₈非晶合金在冲击波加载下，晶化可在加载时间（微秒量级）内发生；晶化的阈值压力在30~50 GPa之间，相应的冲击温度约为510~800 K，晶化析出相与冲击压力有关，低压下析出相是面心立方γ-(Fe, Ni)固溶体和Fe₃(P_0.37B_0.63)化合物，高压下（大于60 GPa）析出相除了面心立方γ-(Fe, Ni)固溶体和Fe₃(P_0.37B_0.63)化合物之外，还包括(Fe, Ni)₃P化合物。     

钨酸铅晶体的辐照损伤研究

报道对钨酸铅晶体作低剂量辐照损伤研究的实验装置、方法、和结果.利用北京计量科学研究院的小型⁶⁰Co放射源对4块钨酸铅晶体作了辐照损伤的实验,发现光产额随辐照剂量的增加呈现指数衰减,最后趋于饱和.     

典型模拟电路低剂量率辐照损伤增强效应的研究与评估

采用变剂量率和变温两种辐照方法,对4款典型模拟电路的低剂量率辐照损伤特性及变化规律进行了研究与评估,分析了两种辐照方法下其辐照敏感参数的变化,比较了不同辐照方式下器件的退化程度,讨论了这两种实验室加速评估低剂量率辐照损伤方法的机理.结果显示,变剂量率辐照可以较快地预测实际低剂量率下的辐照损伤趋势,且在较低的总剂量下能够给出不太保守的估计,但其预测的总剂量受到器件退化速度的影响;变温辐照加速评估方法能够保守地估计其低剂量率下的辐照损伤,其评估范围不仅可达1000 Gy(Si),且可将评估时间缩短为12 h左右.研究结果表明,双极电路的低剂量率辐照损伤增强效应与感生的界面态密度和氢化的氧空位缺陷有关,辐照时剂量率和温度的改变会促进界面态的生长,抑制界面态的钝化作用,从而激发器件的辐照损伤潜能.     

单层SiO2物理膜与化学膜激光损伤机理的对比研究

采用离子束溅射沉积技术和溶胶-凝胶技术在K9基片上镀制了厚度相近的SiO₂单层介质膜，用表面热透镜技术对两类膜层分别进行了热吸收及实时动态热畸变实验测试，结合散射光阈值测试及实验前后膜层的显微观测，对相同基底、相同膜层材料而采用不同方法镀制的光学膜层，发现化学膜的强激光损伤阈值远高于相应物理膜；从热力学响应及膜层特性差异的角度揭示了化学膜层的强激光损伤阈值远高于相应物理膜层的微观机理，即物理膜具有高吸收下的致密膜层快传导的基底热冲击效应，而化学膜则有低吸收下的疏松空隙填充慢传导的延缓效应，大量的实验数据及现象都证实了这一结论. 关键词： 强激光辐照损伤 损伤形貌 热冲击 热吸收     

激光辐照薄膜镜面产生损伤现象的研究

描述了薄膜镜面因激光辐照产生的波纹现象,对产生机理进行了分析,提出热导波模型。热导波模型比通常的光学模型能更好的解释波纹现象。     

快重离子引起的辐照效应

用PAT、CEMS、SEM和TEM分析观测了HIRFL提供的能量为几十MeV到几百MeV的碳离子在Ni、马氏体时效不锈钢、HT—9铁素体钢和316L不锈钢中引起的辐照效应,包括辐照引起的偏析、脱溶、相变和肿胀,以及辐照肿胀随辐照温度的变化关系,研究了510MeV的碳离子在高纯Ni中的损伤分布,并给出了95MeV的Ar离子模拟宇宙射线在宇宙飞行器中引起数字半导体器件“软故障”的最近结果。 The radiation effects were studied by means of PAT, CEMS, SEM and TEM in nickel,martensitic ageing stainless steel, ferrite steel HT-9 and stainless steel 316L induced by carbon ionswith energy of tens of MeV to hundreds of MeV delivered by HIRFL. It includes segregate,preciptale, phase change and void swelling, as well as temperature-relativity of the irradiationswelling. The damage distribution was also studied in nickel irradiated by 510MeV C~(6+). And the recentresults of Ar ions ...     

a-SiC:H薄膜的中子辐照研究

 用射频（13.56MHz）反应溅射法制备了a-SiC:H 薄膜，并将制得的薄膜采用高能中子（14MeV）进行辐照。采用电阻率、Raman谱及红外光谱对薄膜的结构与特性变化规律进行了表征。分析结果表明：所得a-SiC:H薄膜中存在多余的非晶态碳。随着中子辐照剂量的增加，a-SiC:H薄膜中SP-2C=C键增加，即其中的碳存在类石墨化的趋势。中子辐照后薄膜的电阻率的略微减小现象，可用缺陷对载流子的捕获模型进行解释。     

a-SiC:H薄膜的中子辐照研究

用射频（13.56MHz）反应溅射法制备了a-SiC:H 薄膜,并将制得的薄膜采用高能中子（14MeV）进行辐照。采用电阻率、Raman谱及红外光谱对薄膜的结构与特性变化规律进行了表征。分析结果表明：所得a-SiC:H薄膜中存在多余的非晶态碳。随着中子辐照剂量的增加,a-SiC:H薄膜中SP-2C=C键增加,即其中的碳存在类石墨化的趋势。中子辐照后薄膜的电阻率的略微减小现象,可用缺陷对载流子的捕获模型进行解释。     

PbWO4闪烁晶体的辐照损伤机理研究

完成了６４０—１０４０℃温度范围内钨酸铅［ＰｂＷＯ４（ＰＷＯ）］晶体的退火实验,观察到较低温退火时晶体中本征色心吸收带（３５０ｎｍ）先是增加,其后随退火温度的升高而逐渐降低直至消除的全过程．分析了ＰＷＯ晶体的本征缺陷和电荷补偿机制．讨论了退火过程中氧进入晶体后色心的产生和转化规律,并提出可能发生Ｐｂ３＋→Ｐｂ４＋的进一步氧化过程,从而导致Ｐｂ３＋空穴中心的湮没．测量并比较了不同退火温度处理后ＰＷＯ晶体的紫外辐照诱导色心吸收谱．观察到导致辐照损伤的Ｏ－空穴中心主要来自晶体中固有的Ｐｂ３＋空穴中心向Ｏ－空穴中心的转化;同时晶体中氧空位作为电子陷阱对Ｏ－空穴中心有稳定作用．当上述两项因素得以消除,晶体辐照硬度随之提高．实验表明,在含氧气氛中高温退火可以有效地改进ＰＷＯ晶体的抗辐照损伤能力．铁杂质对ＰＷＯ的抗辐照能力十分有害     

56Fe13+离子引起GaP晶体的微结构损伤

利用X射线衍射（XRD）技术、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和Raman光谱对经不同剂量的56Fe13+离子辐照的GaP晶体的微结构进行了表征。结果表明:随着辐照离子剂量的增加,GaP晶体中产生了局部的无序与缺陷。随着56Fe13+离子剂量的增加,Raman光谱展示出振动峰强度逐渐减弱而且一些逐渐消失,但其峰位几乎没有发生变化;XRD显示出GaP晶体的衍射峰的强度逐渐减小;FTIR主要表现为宽化及其强度增加。这表明重离子56Fe13+的辐照使得GaP晶体中的缺陷与无序性增加,导致晶体产生了局部的非晶化。The Misconstructural damage of GaP irradiated with 56Fe13+ to fluences ranging from 1×107 ions/cm2~1×1010 ions/cm2 were analyzed by X-ray diffraction (XRD) techniques, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and Raman spectroscopy. The result shows that, with the increase of irradiation ion fluences, local disorder and defects were produced in GaP crystal. With the increase of ion fluence, Raman spectra reveal the intensity of scattering peaks gradually weakens and some scattering peaks gradually disappear, however no changes in the peak position were found. XRD measurement displays that the intensity of diffraction peaks gradually decreases with an increase in ions fluences. Result from FTIR spectra exhibits that the intensity of reflection peaks gradually increases and the FWHM of reflection peaks broadens. These phenomena indicate that, the irradiation of heavy-ion Fe produces defects and disorder in GaP crystal, leading to a local amorphization.     

连续激光辐照下光学材料损伤阈值的光斑效应

实验发现，光学材料的激光损伤阈值对激光光斑大小有强烈的依赖关系。研究了连续激光和匀质材料相互作用的机制，针对小光斑情形的材料响应和大光斑情形的结构响应分别提出各自不同的物理模型来解释光斑效应。研究表明，材料响应中的光斑效应基于热传导引起的光斑区热弥散，边界条件不同，破坏阈值与光斑大小的依赖关系也不尽相同。