高分辨扫描透射电子显微镜原理及其应用

扫描透射电子显微术是目前应用最广泛的电子显微表征手段之一,具有分辨率高、对化学成分敏感和图像直观易解释等特点。其中高分辨扫描电子显微镜可以直接获得原子分辨率的Z 衬度像,结合X射线能谱(EDS)和电子能量损失谱(EELS),可在亚埃尺度上对材料的原子和电子结构进行分析。文章简述了扫描透射电子显微镜的基本原理及其应用现状,重点论述了高角环形暗场(HAADF)和环形明场(ABF)像的成像原理、特征和应用。此外,文中还对原子尺度分辨率的X射线能谱及电子能量损失谱元素分析方法进行了简述。     

实时单发测量的汤姆逊离子谱仪

介绍一种使用闪烁体耦合电子倍增电荷耦合器件（EMCCD）的方式对离子进行记录的汤姆逊能谱仪,可实现对离子能谱的实时单发测量。同时,该谱仪利用倾斜电极板对离子进行偏转,可减少由于离子打在电极板上产生的电磁噪声,能够提高实验结果的信噪比。该谱仪在北京大学4.5 MV静电加速器和26 MV串列加速器上进行了标定实验,测量了闪烁体将离子转化成光子后的探测效率,实验结果也验证了该谱仪的可行性和稳定性。该汤姆逊谱仪将用于北京大学激光加速器CLAPA对离子束流的测量研究。     

推广的Su-Schrieffer-Heeger模型的拓扑相图及其表征拓扑相的有限尺度能谱和边界模

拓扑不变量如陈数、Z₂拓扑不变量等是表征拓扑非平庸固体系统的拓扑物相的特征量,其来源于固体周期边界条件下的能带即体能带所具有的不为零的Berry相.在开边界条件下,具有拓扑非平庸物相的系统的有限尺度能谱将出现位于能隙中的能带,并且这些能带可能对应着一个边界模.推广了一维Su-Schrieffer-Heeger模型,通过计算其拓扑不变量即Zak相,得到了其包含几个不同拓扑相的拓扑相图.在开边界条件下,研究了这些拓扑相对应的有限尺度能谱以及系统处于这些物相时能谱能隙中的能带所对应的边界模,进而采用有限尺度能谱和其能隙中的能带所对应的边界模表征了这些不同的拓扑相.     

超强飞秒激光与固体靶产生的超热电子加热机制

 在SILEX-1激光器上测量了超强飞秒激光与Ta靶相互作用产生的出射超热电子能谱及角分布,研究了出射超热电子加热机制。激光脉宽为 30 fs,激光功率密度为8.5×10¹⁸ W/cm²。靶前法线方向超热电子温度为550 keV。从实验结果可知：共振吸收是靶前法线方向超热电子主要加热机制,这与靶前存在大密度标长预等离子体的实验条件吻合。靶厚为6～50 μm时,靶后超热电子沿法线方向出射;靶厚为2 mm时,该发射峰消失。     

次近邻电子跳跃对聚苯胺基态电子结构的影响

在聚苯胺的Baranowski-Büttner-Voit模型基础上,引入了含有次近邻电子跳跃的哈密顿修正项,并推导出相关理论公式.数值计算了完全氧化态的Pernigraniline-base(PNB)和半氧化态的Emeraldine-base(EB)的基态电子能谱结构,结果表明(1)次近邻电子跳跃对能隙和总带宽的影响较小;(2)随着次近邻跳跃强度的增加,PNB聚合物价带宽度将增加,导带被压缩;而EB聚合物的导带与价带均被压缩.     

Auger电子能谱分析方法及其在2.25Cr-1Mo钢回火脆性中的应用

介绍了Auger电子能谱（AES）分析方法、分析原理和试验过程，并对主要试验参数进行了讨论。同时，基于AES分析方法，对加氢反应器用2.25Cr-1Mo钢及其在步冷脆化和修正步冷脆化状态下进行AES分析试验。结果表明，2.25Cr-1Mo钢回火脆化机理是杂质原子P在晶界偏析所致，材料加速脆化的机理是材料中杂质原子P在晶界上不断偏析所致。     

Si／GaP（111）界面生长及其形成过程

研究用电子束蒸发方法把Ｓｉ淀积在ＧａＰ表面的界面生长过程。用ＸＰＳ在线测量Ｓｉ／ＧａＰ（１１１）界面形成过程中各原子芯能级的移动趋势来研究界面原子间的成键情况；借助Ｇａ３ｐ峰强随Ｓｉ覆盖厚度的变化确定Ｓｉ的生长模式。还用ＬＥＥＤ监测Ｓｉ生长时的表面结构状态。     

光电效应和康普顿效应吸收系数的测定

本文介绍了用吸收法与能谱法相结合,测定低能γ射线在物质中的光电吸收系数和康普顿散射系数。我们选用~(133)Ba放射源,(?)铜、铁、铝作吸收片,利用单道脉冲幅度分析器和函数记录仪分别测出各种实验条件下的γ能谐,得到不同的A和B值,从而计算出上面所说的两种吸收系数。     

基于卷积神经网络的能谱CT射束硬化伪影抑制方法

X射线能谱CT探测器可以通过一次扫描,对两个不同的能量区间进行图像重建,由于重建算法基于单色X 射线源的假设,低能量重建图像会存在明显的射束硬化伪影. 为此提出了一种用于校正射束硬化伪影的卷积神经网络结构,使用大规模的体模样本进行训练:利用低能和高能重建图像共同作为网络输入以提取伪影特征,通过最小化输出和无伪影图像之间的均方误差来对低能图像进行校正.在两种不同能谱组合中的测试结果证明了该方法可以在保留物质结构特征的基础上抑制射束硬化伪影,校正后低能图像的峰值信噪比大约提高了20 dB.     

~(11)B(p,3α)对核反应α_1谱的理论拟合

(11)B（p,3α）是一种干净惯性压缩核聚变的新途径．为测量其核反应截面,应用核反应理论,对反应中伴随8Be第一激发态产生的α粒子的能谱进行理论拟合,通过拟合将其同8Be基态和第一激发态衰变产生的α粒子能谱分开．理论拟合同实验谱图符合得很好．