北京师范大学外束PIXE分析装置的建立

北京师范大学串列实验室建立了外束质子激发X荧光(PIXE)分析装置.外束引出窗口采用7.5μm厚Kapton膜.为了保护加速器系统,在外束管道中安装自己设计制作的快速真空保护阀.考虑到绝缘样品不能直接测量束流积分,在RBS靶室放置175nm金箔,并建立了金RBS峰面积和束流积分之间的关系,这样在采集外束PIXE能谱的同时,通过记录金箔RBS信号就可获得束流积分.对GBW07306水系沉积物有证标准物质进行了外束PIXE测量及定性分析,并与真空PIXE结果进行了比较.     

北京师范大学大气颗粒物外束PIXE分析系统

北京师范大学串列加速器实验室建立了大气颗粒物外束PIXE分析系统,并利用标准样品获得了16种大气颗粒物常见元素的外束PIXE分析系统刻度因子.对Z≥15的大多数元素,刻度因子的重复性较好,相对标准偏差在2%左右.通过降低样品与探测器Be窗之间空气层的有效厚度来削弱空气对低能X射线的吸收作用并降低空气中Ar元素的峰面积,可使标准样品中Mg的探测限由9 157ng.cm-2降至331ng.cm-2,Al的探测限由645ng.cm-2降至191ng.cm-2.大气颗粒物样品中Al及原子序数高于Al的元素外束PIXE的探测限约为内束PIXE的2～6倍.     

外束PIXE束流均匀性测量与改善

外束PIXE束流均匀性是对非均匀性样品进行PIXE定量分析的基础.利用IP板对北京师范大学GIC4117 2×1.7 MV串列加速器外束PIXE束流均匀性进行了测量.通过在准直光栏前改用5μm的铝箔散焦膜,并用刀口厚度仅为0.1mm的铝准直光栏代替原有的碳准直光栏,改善前外束PIXE束流中心直径3.6mm内的离散程度为-65%~50%,改善后为-4.9%~2.8%.改善后的PIXE可直接用于Tisch安德森8级气溶胶采样器样品的元素定量分析,以及PIXE公司的分级式撞击采样仪第1~7级样品的元素定量分析.     

外束PIXE检测头发中砷的含量

质子X荧光分析技术(PIXE)作为微量元素分析工具,已有了很大的发展.复旦大学静电加速器实验室已将质子束从真空中引出作外束PIXE分析~[2].由于这个方法灵敏度高,快速简便,且是非破坏性的,因此,得到广泛应用.本文介绍用PIXE方法与氢化法——原子吸收光谱法共同检测头发中砷含量.经测定,头发中砷含量为～10ppm.     

颗粒物标准样品分析的PIXE方法

报告了用质子激发X荧光分析（PIXE）对国际原子能结构组织的实验室分析比对的颗粒物标准样品的测量结果，讨论了此结果和各实验室的PIXE和中子活化分析（NAA）测量结果与用不同方法测定值的平均值，参考值的比较，表明对颗粒物样品分析，PIXE的准确度很好。     

用质子激发X射线能谱分析技术测量FVAPD装置合成薄膜均匀性

采用质子激发的X射线能谱分析(PIXE)方法对磁过滤阴极真空弧沉积(FVAPD)装置在Al板上合成Ti膜相对厚度进行了测量,给出了沉积靶室中不同位置大面积合成薄膜的均匀性.通过同背散射分析(RBS)测量结果的比较表明:利用在轻衬底上合成重元素薄膜的PIXE分析可以快速、无损和精确地测量FVAPD装置合成薄膜的均匀性.     

用背散射进行物质分析

用离子加速器的离子束进行物质分析是近十年来发展起来的,它是物质分析中的有效手段,包括背散射(RBS)、质子荧光分析(PIXE)和核反应三种方法。它们各有特点,互相补充,所谓背散射就是能量为1～3MeV的~4He离子束或能量为几百keV的质子束打到靶上,入射离子和靶原子核发生库仑相互作用,部分入射离子发生大角度散射的现象。用金-硅面垒半导体探测器可测得此背散射离子能谱。     

基于支持向量机的古名瓷分类研究

选取84个汝官瓷和钧官瓷样品进行质子激发X射线荧光分析(简称PIXE),测得每个样品胎和釉的7种主量化学组成含量.用支持向量机建立汝官瓷和钧官瓷分类模型,结果表明:只要正确选择核函数和SVM算法,胎釉样品的分类结果就会比较理想.支持向量机是一种很有价值的处理古陶瓷数据的新方法.     

汝官瓷和钧官瓷胎料来源的质子激发X射线荧光分析

为了了解多种釉色汝官瓷和钧官瓷的胎料来源、分类关系, 探索无损鉴别汝官瓷和钧官瓷的方法, 选取汝官瓷胎样品34个、钧官瓷胎样品50个, 将这些样品进行质子激发X射线荧光分析(PIXE), 测定每个样品的化学组分. 将所有样品的7种主量化学组成数据进行一维散布分析和模糊聚类分析, 得到以下分析结果: 钧官瓷胎样品的原料产地比较集中, 汝官瓷胎的原料产地稍分散一些; 多数汝官瓷胎和钧官瓷胎样品的原料产地接近, 但不相同; PIXE分析和模糊聚类分析相结合可以作为无损鉴别汝官瓷和钧官瓷的一种重要方法.     

质子透射能量损失(PTEL)测量气溶胶样品面密度

通过用配有小孔光栏的探测器测量能量为2 MeV、束斑直径为4 mm的质子束透过气溶胶样品的能量损失(proton transmission energy losses,PTEL)谱,然后利用代表性的气溶胶元素组分和C5H9O2N有机物能量损失靶模型计算气溶胶对质子的阻止截面.在扣除气溶胶样品mylar膜衬底中质子能量损失时,分别采用了质子穿过空白mylar膜能量损失近似法和迭代法.不同模型和近似方法下PTEL测量和称量结果之间的误差大都在10%以内.     

微束X射线荧光分析谱仪及其对松针中元素的分布分析

介绍了一种小型的微束X射线荧光分析谱仪,它是由导管X光透镜和能量色散X射线荧光分析谱仪组成.谱仪具有较高的空间分辨率和能量分辨率.使用本谱仪对松树针叶进行了微区分析,得出各种元素沿松针长度方向和横切面径向的分布规律.结果表明使用X光透镜的微束X射线荧光分析方法可以实现植物样品的微区分析,有助于进一步了解植物的生长与元素迁移的关系.     

用质子激发X射线发射分析技术测量晶片表面的污染物

介绍了PIXE（质子激发X射线发射）分析技术分析硅晶片表面杂质元素的探测灵敏度和最低可探测限,用此分析技术,对在几个注入机上进行的注氧硅晶片的污染情况进行了测定,发现在有的注入机上注氧时带进了Cr,Mn,Fe,Cu等污染元素,结果表明,PIXE分析技术具有高灵敏、非破坏性等优点,十分适合在这一领域的研究中应用。     

质子弹性散射分析方法测量mylar膜上气溶胶样品的氢含量

利用标准样品比较法质子弹性散射分析(PESA)对一组采集在mylar膜上的气溶胶样品氢含量进行了定量分析.在质子束能量2.5 MeV,散射角50°时,PESA测量5μm mylar膜上气溶胶中氢含量的探测限为0.26μg.cm-2,几个样品氢含量的测量结果在1.9~12.7μg.cm-2之间,大大高于探测限.     

应用PIXE和多元统计方法鉴别成化青花瓷

应用外质束质子激发X荧光技术（PIXE）测定了明代成化窑青花瓷和清代康熙朝仿品的胎、釉的化学组成,运用多元统计方法,对瓷胎的化学组成进行分析,结果表明：清代烧造的成化瓷仿品可与成化窑真品加以区分。     

德化地区不同窑口青花瓷的质子激发Χ射线荧光分析

福建德化是中国古代重要的瓷业生产区和外销瓷的重要产地之一.为了解德化地区不同窑口青花瓷的原料来源、成分和分类关系,用质子激发Χ射线荧光分析(PIXE)技术,测量了20个后所窑和十排格窑青花瓷样品的胎、釉化学组成,将这些数据进行模糊聚类分析,结果表明:两窑青花瓷的胎、釉原料来源接近,并且都经历了从发展到成熟的过程;两窑不同时期青花瓷透明釉样品的釉料来源或配方曾有过明显的变动.     

原子力显微镜探针自动逼近系统设计与应用

设计出一套能独立运作的原子力显微镜(AFM)探针自动逼近系统,可广泛应用于大部分原子力显微扫描系统的独立开发.逼近过程中,通过VB的串口通讯发送指令控制单片机采集AFM微悬臂梁的偏转信号,并传送到计算机进行分析显示,实时监测探针与样品之间的作用力,最终实现探针的自动逼近.该系统可与多种相关原子力显微镜设备组合应用,达到个性化多功能检测的目的.     

基于复旦新SPM的STIM的模型设计

随着复旦大学现代物理研究所对新的扫描质子微探针系统SPM（Scanning Proton Microscopy)的引进和硬件系统建设的完成,根据该新扫描质子微探针系统所预期能够达到的实验条件,对STIM（Scanning Transmission Ion Microscopy)的物理机制进行了分析,基于相应的复旦SPM系统的实验状况,给出了计算机模拟的结果。     

三种典型釉色汝官瓷和钧官瓷原料产地的PIXE分析

选取天青、天蓝、月白色汝官瓷样品27个、钧官瓷样品25个,将这些样品进行质子激发Χ射线荧光分析(PIXE),测定每个样品的化学组分.将所有样品的7种主量化学组成数据进行模糊聚类分析,得到以下结果:对于所分析的样品,其中钧官瓷胎样品的原料产地比较集中,汝官瓷胎的原料产地稍分散一些;多数汝官瓷胎和钧官瓷胎样品的原料产地接近但不相同,个别汝官瓷胎和钧官瓷胎样品有混在一起的情况;汝官瓷釉和钧官瓷釉样品的原料产地和配方明显不同但关系不是很远.     

越王剑的质子X荧光非真空分析

在复旦大学的静电加速器上,利用质子X荧光非真空分析技术,对1965年湖北江陵望山出土的越王剑进行了分析.本文介绍了这一工作的物理原理、实验技术,并用迭代法对实验数据作了计算,给出了越王剑不同部位各元素的百分含量.用标准样品同化学分析法的结果相比较,证实迭代法计算的结果是可信的.     

nm级制造用三维微定位的扫描探针显微镜

介绍一种用于ｎｍ级制造具有ｘｙｚ三维微定位能力的扫描探针显微镜（ＳＰＭ）．采用电磁足周期性地夹紧与松开，结合压电陶管的轴向伸缩变形的微位移爬行器构成三维微定位机构．扫描范围可达２０μｍ×２０μｍ，且探针可在样品表面ｘ和ｙ方向上１０ｍｍ×１０ｍｍ范围内实行ｎｍ级的定位．探针在ｚ方向接近样品表面也可自动进行．给出了微定位器的运动分辨率、速度与工作频率，以及在扫描道显微（ＳＴＭ）方法下测得的高定向石墨表面原子图像