纯金属Bi中高能重离子辐照效应

利用高能重离子（Kr,Xe,Sn和Pb)辐照处于16或100K的低熔点纯金属Bi,通过测量分析辐照引起的样品电阻率增量及其变化速率随辐照剂量的变化,研究了入射离子在Bi中引起的辐照损伤效应如辐照损伤效率及复杂缺陷的产生等。结果表明,强的电子能损可在纯金属Bi中引起附加缺陷的产生,从而使得辐照损伤效率＞1。电子能损值大时,入射离子在Bi中引起的辐照效应主要是电子能损效应。辐照温度和入射离子速度对辐照效应的强弱有一定的影响。     

强电磁脉冲对单片机系统的辐照效应实验研究

为研究强电磁脉冲对单片机系统的辐照效应，在GTEM室内进行了辐照效应实验，在实验基础上，对单片机系统的各种效应进行了深入研究。     

辐照显示剂量计

随着原子能事业在我国的发展,辐照处理技术在一系列的生产部门中得到愈来愈广泛的应用。如在医学上用来肿瘤治疗,对中成药与医疗器械的灭菌消毒,在农业上的辐照育种和辐照食品保鲜贮藏以及工业上的高分子材料的辐照加工改性等方面,在这些辐照技术的实际使用过程中,目前普遍存在     

基于界面和纳米析出相材料的抗辐照损伤机制研究进展

核能是重要的清洁、可靠和可持续的能源.核能的发展离不开高性能的核反应堆结构材料,这些结构材料在高温、高剂量辐照的环境下长时间服役,其性能在很大程度上决定反应堆的使用寿命.载能粒子轰击会在材料中引入大量缺陷,这些缺陷随时间的演变往往造成材料组织结构的改变,从而引起材料性能的下降,甚至失效.具有更苛刻服役条件的先进反应堆急需具有更优异抗辐照损伤性能的结构材料.抗辐照损伤材料设计的本质就是通过成分和微观结构等设计来提高材料中载能粒子辐照所引入缺陷的湮灭能力,从而提高材料的抗辐照性能.基于界面的抗辐照损伤设计是近几十年抗辐照损伤材料设计的主要思路.本文从抗辐照损伤机理研究存在的挑战出发,主要综述了基于界面的抗辐照材料结构、成分设计及特点,已经提出的抗辐照损伤设计方案及相关机理,重点介绍了北京大学技术物理系核技术应用团队基于界面以及提出的循环溶解再析出的纳米析出相的抗辐照损伤材料设计及机理方面的研究进展,并对未来基于界面和纳米析出相抗辐照损伤设计的研究进行了展望.     

二维层状材料原位电子辐照研究

纳米结构的高精度可控加工是制约器件小型化发展的重要限制因素之一,而基于透射电子显微镜的电子辐照有望在加工精度上推动纳米加工的进程.透射电子显微镜中高能电子束不仅能用于原子结构成像,还可用于原位辐照加工.因此,基于透射电子显微镜的电子辐照效应研究既有利于从原子尺度上探索材料在电子辐照作用下的结构稳定性及结构演变规律,又有利于加深对电子辐照过程的理解,为纳米结构的高精度可控加工提供理论依据和实验基础.本文将简要介绍几种常见的电子辐照效应,并综述近年来利用透射电子显微镜在石墨烯、氮化硼、过渡金属硫族化合物等二维层状材料原位辐照方面的研究进展,为进一步研究二维材料结构稳定性和精准、可控加工低维纳米结构提供参考.     

聚焦电子束诱导碳沉积实现纳米线表面可控修饰

作为一种典型的准一维纳米材料,纳米线具有纳米材料所特有的小尺寸效应或纳米曲率效应,经表面修饰的纳米线一般具有不同于普通纳米线的特殊性质.利用实验室发展成熟的透射电子显微镜原位辐照技术,以透射电子显微镜中残留的有机气体分子为前驱体,成功地在纳米线表面可控沉积了非晶碳纳米颗粒和碳纳米棒,以及局域凸起的非晶碳膜并形成局域肿大的同轴结构.实验结果表明,该方法能够方便地通过控制聚焦电子束的束斑尺寸、辐照方式、辐照时间以及辐照位置等参数,在纳米线表面精确可控地沉积各种非晶碳纳米结构,从而实现纳米线的表面可控修饰.对聚焦电子束辐照下基于纳米线的各种碳纳米结构的可能沉积机理作了进一步地探索,并针对透射电子显微镜中如何减少因电子束辐照诱导非晶碳沉积造成的样品污染提出了几点建议.     

辐射致DNA损伤中DNA浓度的影响

利用重离子⁷Li和γ射线在同一剂量和不同浓度下对质粒DNA的水溶液和添加了甘露醇的溶液进行了辐照. 凝胶电泳结果表明, 随着DNA浓度的降低, 经重离子⁷Li和γ射线辐照后, DNA损伤越来越严重. 当添加了自由基清除剂甘露醇后, 重离子⁷Li和γ射线辐照后的结果出现了很大的不同. γ射线辐照DNA后, DNA损伤很轻, 只有开环形态出现轻微变化. 重离子辐射后的结果表明在自由基被大部分清除的条件下, 线性DNA依然存在且随着DNA浓度的降低而增加, 进一步证明了在重离子辐照致DNA双链断裂中由于直接作用而诱发的DSB(double-strand break)是不能被清除的. 对实验数据的计算与分析表明, 当DNA浓度低于一定值(比如50 ng/μL)后, 重离子辐照过程中自由基的间接作用与电离的直接作用所造成的平均双链断裂损伤的比例是一定的, 与DNA的浓度没有关系. 随着浓度的增加, 重离子辐照的直接作用在辐照损伤过程中所占的比重增加. 还讨论了DNA浓度在重离子⁷Li和γ射线辐照过程中对DNA损伤影响的可能成因, 诸如重离子的径迹结构、反应几率和DNA构象变化等.     

He-Ne激光对小麦DNA环丁烷嘧啶二聚体切除修复的影响

采用He-Ne激光辐照处理经增强紫外线B（UV－B）损伤的小麦幼苗，研究小麦细胞DNA中损伤产物环丁烷嘧啶二聚体（CPDs）的变化，T4核酸内切酶Ⅴ能特异识别CPDs，并造成单链缺失（SSB），SSB的含量以酶敏感位点（ESS）数表示，通过T4核酸内切酶Ⅴ的酶切及琼脂糖凝胶电泳法分析测定了UV－B和He-Ne激光处理后小麦细胞DNA中ESS的含量，即CPDs的数量，结果表明，He-Ne激光的辐照能促进小麦细胞修复由UV－B辐射造成的损伤，探讨了激光作用的机制。     

聚焦电子束诱导SiO_x纳米线表面碳沉积的分形生长

电子束诱导沉积技术已被证实可以实现各种材料的分形生长,但是目前尚未发现聚焦电子束辐照下低维纳米结构表面未受辐照位置的分形生长现象,造成了聚焦电子束诱导分形生长机理研究的空白与片面性.以透射电子显微镜中残留的有机气体分子为前驱体,室温下利用高能聚焦电子束辐照,研究了一维非晶SiOx纳米线表面未受辐照位置碳沉积的分形生长.利用高分辨透射电子显微镜对SiOx纳米线表面非晶碳的沉积过程进行原位观察,发现了SiOx纳米线表面未受辐照位置非晶碳的不均匀沉积及分形生长,并捕捉到了碳沉积分形生长过程的细节.同时对聚焦电子束诱导SiOx纳米线表面未受辐照位置非晶碳的不均匀沉积及分形生长机理进行了深入的探索.     

中红外自由电子激光辐照后牙釉质上的元素分布的变化

为了了解中红外自由电子激光辐照对牙釉质化学成分的影响, 在北京自由电子激光装置上对牙釉质进行了辐照. 用同步辐射X荧光和扫描电子显微镜分析了辐照和未辐照牙釉质的元素分布. 分析表明, 激光的波长在牙釉质红外吸收峰(9.65 μm)处, 辐照处形成椭圆小坑(熔结区), 并伴有显著的化学元素的丢失. 元素丢失的多少按以下顺序P＞Ca＞Sr. 扫描电子显微镜(SEM)测量验证了熔结区内元素的分布是不均匀的. 元素丢失的范围为600μm×200μm的椭圆. 预示着中红外自由电子激光是牙外科的一个潜在的优秀光源.     

氧化物粒子弥散强化的合金中界面对高温氦脆的抑制机理研究

探讨了在 0.5T_m(T_m为材料熔点)温度附近一种氧化物粒子弥散强化的铁基合金中惰性气体离子辐照引起的组织结构变化. 实验利用高能²⁰Ne离子辐照材料样品至3个剂量水平. 借助透射电子显微镜发现, 即使在最高辐照剂量, 材料的晶界处也没有发生空洞的加速生长, 显著区别于相同辐照条件下传统铁基合金的组织结构变化. 这个特点反映出氧化物粒子弥散强化合金具有在高温和高氦产生率的苛刻环境中(诸如在聚变堆内部)使用的潜力. 晶界处空洞生长的抑制效应可归因于材料晶粒内部高密度的氧化物纳米颗粒的界面对惰性气体原子的有效俘获和对辐照缺陷的回复作用.     

He~+辐照非晶态合金的深度分布和保存量

在聚变堆的设计中,材料的辐照损伤被看成是除了等离子体物理外最重要的技术问题之一,特别是第一壁,它要经受热等离子体、聚变α粒子、14MeV聚变中子、中性原子等的直接照射,高通量、多种粒子的照射使得第一壁辐照损伤的研究特别重要.壁材料的辐照损伤分为两类,一类是体损伤,另一类是表面损伤,表面损伤的主要表现形式为表面溅射、表面发泡和蒸发,聚变α粒子引起第一壁的表面损伤是当今聚变堆研究十分关注的问题.     

辐照高聚物的热释光 Ⅰ.γ-辐照聚乙烯的释光峯与其活化能的测定

某些物质在低温下受高能射线辐照后,当逐渐加热到不同的温度时,能释出不同强度的光,在比较复杂的情况下,甚至发光的光谱组成也会随着变化,这种现象称为热释光现象。一般认为,这是由于辐照后所产生的亚稳态粒子或陷阱中电子跃迁所致,且与相转变有关。对于辐照聚乙烯的热释光现象,文献记载不多,即使释光峰的数目亦各不一致。因而在本工作中首先需要确定辐照聚乙烯的释光峰的数目,并了解其消长情况;同时还需估算发光过程中的活化能。此外,为了初步观察释光峰与聚乙烯的结构转变之间的关系,还采用了差     

自然条件下寿命超过一千天的含氟高分子自由基

自1977年开始在氟塑料薄膜预辐照辐射接枝反应的研究中我们注意观察氟塑料薄膜快速电子辐照后自由基的衰变,目前我们已观察到在室温的自然条件下寿命超过一千天的含氟高分子自由基。     

光交联反应程度对MDI-PTMO系列感光聚氨酯物理性质的影响

高强度的紫外辐照是引发活性预聚体聚合的有效方法。最近,我们对聚氨酯分子中硬段间的氢键化程度感到兴趣,这使我们企图了解光交联反应程度对感光聚氨酯物理性质的影响,这在控制合适的辐照时间,避免由超剂量紫外辐照所引起的光降解反应是有意义的。本研究中的体系由具下列结构式聚氨脂预聚体和交联剂,N-乙烯基吡咯酮     

固体中原子碰撞级联现象的计算机模拟研究

载能粒子对固体辐照效应的一个基本过程,就是形成原子碰撞级联。一套包括对多种类型的固体靶中原子碰撞级联的模拟程序已经建立。此程序取名为TCIS。TCIS可以跟踪入射离子或PKA在固体中的运动轨迹以及它在固体中激发的碰撞级联中所有反冲离位原子的运动轨迹,从而可用于研究有关现象及其机制,如离子射程、溅射、反射、原子碰撞混合、辐照损伤     

单晶硅中氧、碳杂质对高次带的影响

近年来,随着半导体缺陷工程的发展,人们极其关注对辐照缺陷的研究.中子辐照缺陷,一方面可起到提高半导体器件抗辐射能力的作用;另一方面可抑制器件加工过程中有害缺陷的产生,因此,对晶体中缺陷的检测和分析一直是材料科学工作者的重要研究课题.     

Ni3Al中空位团对周围原子排列与位移阈能的影响

反应堆材料是在强辐照条件下工作的.由于核反应堆安全性和可靠性的要求,人们做了大量的工作来研究辐照损伤对材料的结沟与性能的影响,由于从实验上跟踪缺陷生成的过程与微观机制非常困难,目前这方面的很多结果是通过计算机模拟结合一些纯理论工作得出的.其中不少工作是通过计算材料中原子的位移阈能(Displacement threshold energy,E_d)来研究材料的辐照损伤效应.快速运动的原子,能够导致产生稳定的Frenkel缺陷对,该原子所具有的最小的动能就是它的位移阈能,E_d是表证材料中辐照损伤效应的重要参数.     

新型X射线影像存储屏的研究

室温下在Eu²⁺掺杂的BaBrCl中, 发现经X射线辐照后的光激励发光(PSL). 光激励谱和差吸收谱(DAS)基本相同, 均为峰值波长位于550和675 nm处的宽带谱, 表明经X射线辐照后F心形成. 这使得用半导体激光器代替气体激光器作为读出光源成为可能. PSL强度与X射线辐照剂量呈线性关系, 转化效率为BaFBr:Eu富士IP板的29%.     

近红外信息辐射对肝脏影响的实验研究(Ⅱ)——CCl_4急性中毒C_(57)BL纯种小鼠肝脏病变的形态学观察

本期的人体科学栏里再次介绍了气功外气的近红外信息辐照对CCl_4急性中毒小鼠肝脏病变程度的作用,它不仅能减轻肝细胞的坏死程度,而且实验证明,近红外非信息辐照和远红外辐照都没有类似效应。这一实验结果有助于说明信息的作用。