量子阱GaAs太阳电池性能随质子辐照注量的变化

2MeV,1×109～2×1013 cm-2质子辐照量子阱GaAs太阳电池,用I-V特性和光谱响应测试分析辐射效应.研究表明,随辐照注量增大,电池Isc,Voc,Pmax衰降程度增大,相同的注量,Pmax衰降程度最大.当辐照注量大于3×1012 cm-2时,电池Isc衰降程度比Voc的大,当注量小于3×1012 cm-2时,电池Voc衰降程度比Isc的大,与量子阱结构受到损失有关.在整个波长范围,随辐照注量增加,相对光谱响应的衰降变化增大,在900～1000nm波长范围,2×1013 cm-2质子辐照电池使量子阱光谱响应特性消失.     

0.5 MeV质子对玻璃盖片未完全覆盖GaAs/Ge太阳电池的影响

用注量为1.2×1012～1.2×1013 cm-2的低能量(0.5 MeV)质子辐照空间实用GaAs/Ge太阳电池,电池被覆盖有4种情况:100%玻璃覆盖,5%部分无玻璃覆盖有封胶,5%部分无玻璃覆盖无封胶,100%无玻璃覆盖.研究表明,电池性能衰降随着质子辐照注量的增加而增大,但性能参数I sc和U oc衰降程度4种覆盖情况是不同的:100%覆盖,电池性能衰降最弱;5%部分无玻璃覆盖有封胶,性能衰降较弱;5%部分无玻璃覆盖无封胶,衰降较强;100%无覆盖性能衰降最大.研究还表明,相同的质子辐照注量引起的Isc衰降变化比Uoc变化显著;未覆盖部分仅占5%,也会引起电池性能明显衰降.     

质子辐照与电子辐照对空间GaAs/Ge太阳电池性能影响比较

利用地面实验室加速器提供的离子束模拟空间质子、电子辐射,分别对空间实用GaAs/Ge太阳电池进行不同注量的辐照,并跟踪测试其电性能变化和深能级瞬态谱,研究这种太阳电池的电性能参数随质子、电子辐照注量的变化关系,得到质子、电子辐射效应及两者辐射效应的联系规律.结果表明:引起电池性能参数衰降相同时,1 MeV电子辐照注量比10 MeV质子的通常要大3个量级,质子辐照与电子辐照使电池性能参数Pmax下降了25%时,辐照注量有近似关系Φ1 MeV(e)≈2 500×Φ10 MeV(p).10 MeV,3×1012cm-2质子辐照在电池材料中引入Ec-0.18 eV和Ec-0.65 eV深能级,1 MeV,1×1015cm-2电子辐照在电池材料中引入Ec-0.12 eV和Ec-0.18 eV深能级,电子、质子辐照产生的损伤缺陷不尽相同.     

国产空间实用太阳电池抗质子辐射性能研究

研究了国产卫星用背场Ｓｉ太阳电池和ＧａＡｓ／Ｇｅ太阳电池性能随质子辐照注量１×１０９ －５ × １０１３ ｃｍ－２的变化．实验表明,２种太阳电池的电性能随辐照注量增加有不同的衰降趋势．背场 Ｓｉ太阳电池性能参数短路电流Ｉｓｃ和最大输出功率Ｐｍａｘ衰降变化快,辐照注量为２ × １０１０ｃｍ－２时, Ｐｍａｘ就已衰降为原值的７５％,而ＧａＡｓ／Ｇｅ太阳电池对应相同的衰降辐照注量达８×１０１１ｃｍ－２,且 Ｉｓｃ和Ｐｍａｘ衰降变化起初缓慢,当辐照注量接近３ × １０１２ ｃｍ－２时才迅速下降．背场Ｓｉ太阳电池性能 衰降与质子辐照引入的Ｅｖ＋０．１４ ｅＶ和Ｅｖ＋０．４３ ｅＶ深能级有关,而ＧａＡｓ／Ｇｅ太阳电池性能衰降 与辐照产生的Ｅｃ－０．４１ ｅＶ深能级有关．     

多晶硅薄膜太阳电池电子辐照研究

利用静电加速器对多晶硅薄膜太阳电池进行了电子辐照实验。电子能量为1MeV,分别以1014e/cm2、1015e/cm2和1016e/cm2电子辐照注量进行辐照,首次获得了多晶硅薄膜太阳电池在高注量的电子辐照后,性能衰降比晶体硅大的结果。结合太阳电池理论和半导体材料的电子辐照效应给出了合理的解释。     

粒子束辐照在AlGaAs/GaAs量子阱材料中引入的深能级缺陷

作者对AlGaAs/GaAs结构调制掺杂材料及多量子阱材料,分别使用电子束或质子束辐照.电子束辐照能量为0.4～1.8MeV,辐照注量为1×1013cm-2～1×1016cm-2,质子束辐照能量为20～130keV,辐照注量为1×1011cm-2～1×1014cm-2.辐照前后的样品均经过深能级瞬态谱(DLTS)的测试.测试结果表明,电子束辐照引入了新缺陷,其能级位置为E3=Ec-0.65eV,而质子辐照引入的深缺陷能级为E1=Ec-0.22eV,电子和质子束辐照同时对与掺Si有关的原生缺陷Dx中心E2=Ec-0.40eV也有影响,即浓度发生改变,峰形亦不对称,说明其中包含有其他邻近缺陷的贡献.DLTS测试给出了这些深中心的浓度及俘获截面等参数.     

GaAs/Ge太阳电池电子辐射效应的移位损伤剂量分析

引入移位损伤剂量,对国产空间用GaAs/Ge太阳电池电子的辐射效应进行研究分析。首先计算电子在电池中的非电离能损(non-ionizing energy loss,NIEL)值,再用其与电子辐射注量的相乘,得到相应的移位损伤剂量(displacement damage dose,Dd),并对不同能量电子辐射下GaAs/Ge太阳电池最大输出功率Pmax随Dd的衰降曲线进行修正。分析结果表明:用Dd代替辐射注量,可使不同能量电子辐射引起的GaAs/Ge太阳电池Pmax的衰降能用单一曲线来描述。由此,通过NIEL值的计算和相对少的电子实验数据,就可确定太阳电池Pmax的衰降曲线,能够方便地预测在轨任务太阳电池的工作寿命。     

18MeV质子辐照对Zr-Sn-Nb合金性能影响的研究

作者通过HZ B串列加速器用能量 18MeV的质子 ,研究了两种Zr Sn Nb合金的质子辐照效应 .结果表明 ,经 1.5× 10 14 /cm2 注量质子辐照处理后 ,其样品的电阻率升高 ,而显微组织没有明显的变化 .通过计算在此能量和注量下锆合金的初级撞出能量为 770keV ,足以产生级联碰撞 ,致使样品中的原子移位而生成点缺陷 ,从而电阻率上升 ,但因注量较小不能使显微组织发生明显的变化     

相对永久密封真空康普顿探测器伽马灵敏度研究

针对强流脉冲γ射线探测,研制了厚入射窗结构真空康普顿探测器,并在60Co辐照装置上,准直孔径为40 mm的条件下,对2套样品探测器灵敏度进行了测量,得到了1.25 MeV的γ射线灵敏度,实验值分别为4.65×10-22 C/MeV和4.59×10-22 C/MeV.该实验值与蒙特卡罗程序MCNP的计算值(4.70×10-22 C/MeV)相比,误差范围一致,在0.5～3.0 MeV能量区间,探测灵敏度的能量响应变化小于20%.实验证明:该探测器比薄窗结构真空康普顿探测器的灵敏度提高了60%,克服了薄窗探测器封装加工和静态真空保持的困难;保存使用期可达2年以上,达到了相对永久密封的目的,可应用于粒子注量率为1020 cm-2·s-1以上的强流脉冲γ射线测量.     

电子和质子辐照铜铟镓硒太阳电池性能衰降理论预测

首先以经典的半导体方程为基础,同时考虑粒子辐照产生的复合中心和补偿中心的影响,建立太阳电池性能衰降理论预测方法;然后,应用该方法分别预测电子和质子辐照条件下铜铟镓硒CIGS太阳电池短路电流、开路电压和量子效率的衰降;最后,将预测结果与实验进行了对比,发现理论预测曲线和实验数据符合的很好,证实了该理论预测方法的可靠性和准确性.     

电子辐照MgAl2O4透明陶瓷诱导缺陷退火行为的研究

作者用能量为1.7MeV、束流强度0.7μA*cm-2、总注量6.3×1016cm-2的电子,辐照处理镁铝尖晶石透明陶瓷,并对辐照后的样品进行等时退火,利用UV-VIS和PAT测试表明,经电子辐照处理的样品在237nm和370nm处产生主要是由F心及V型色心引起的吸收带.通过退火可以消除由F心及V型色心引起的吸收峰,但消除F心的消除温度要高于V型色心,且在退火过程中形成F聚集心,F聚集心随F心聚集的增加将使其峰位向紫外移动.     

电子辐照MgAl2O4透明陶瓷诱导缺陷退火行为的研究

作者用能量为 1.7MeV、束流强度 0 .7μA·cm-2 、总注量 6 .3× 10 16cm-2 的电子 ,辐照处理镁铝尖晶石透明陶瓷 ,并对辐照后的样品进行等时退火 ,利用UV VIS和PAT测试表明 ,经电子辐照处理的样品在2 37nm和 370nm处产生主要是由F心及V型色心引起的吸收带 .通过退火可以消除由F心及V型色心引起的吸收峰 ,但消除F心的消除温度要高于V型色心 ,且在退火过程中形成F聚集心 ,F聚集心随F心聚集的增加将使其峰位向紫外移动     

电子辐照BaF2晶体的正电子寿命谱研究

用不同能量和注量的电子辐照BaF2∶Sr晶体,分别测量了辐照前后的正电子寿命谱和吸收谱。为了与正电子寿命谱结果对比,也测量了相应的荧光谱。结果表明,在能量为1.5MeV和1.8MeV,注量为1.25×1015到2.57×1016e-cm-2mai的电子辐照情况下,在BaF2∶Sr晶体中主要产生F-H对,F色心和其它一些由杂质引起的色心;辐照温度对这些色心的形成和演化过程有较大的影响。     

电子辐照CuZnAl形状记忆合金马氏体稳定化的研究

用能量 1.7MeV不同注量的电子辐照CuZnAl形状记忆合金样品 ,通过循环水冷的方法 ,将辐照控制在马氏体相进行 .实验结果表明 ,样品被辐照处理后 ,其马氏体相变温度和相变滞后 ,以及相变特征温度T0 都随辐照注量的增大而升高 ;当辐照注量在 6 .30× 10 2 0 m- 2 ～ 1.89×10 2 1m- 2 时 ,其相变温度变化渐趋平缓 .作者认为 ,这是由于电子辐照产生的点缺陷造成了马氏体相点阵畸变 ,从而诱生了马氏体稳定化     

10 MeV高能电子辐照对4H-SiC晶体结构和电学性质的影响

本文研究了10 MeV电子辐照对4H-SiC的晶体结构和电学性能的影响.X射线衍射和拉曼光谱分析结果表明:1.29×1019、2.60×1019和3.90×1019 cm-2的电子辐照剂量对样品的晶体结构和晶型无显著影响,剂量达到5.20×1019 cm-2后,样品内部会产生轻微的晶格畸变.通过非接触式电阻测量仪分析样...     

1MeV电子辐照GaAs/Ge太阳电池变温光致发光研究

对1 MeV电子辐照GaAs/Ge太阳电池在30~290K温度范围进行了变温光致发光光谱测量,分析了辐照电池样品的发光峰位、发光强度随温度的变化.并用Arrhenius方程对发光强度随温度的变化进行拟合,得出了辐照太阳电池的非辐射复合中心分别为H2(EV+0.41eV)和H3(EV+0.71eV).     

非晶硅太阳电池衰降的机制及特征分析

对不同类型的非晶硅电池进行了老化试验,并对性能衰降数据进行了统计、分析、对比和分类,从而归纳出非晶硅太阳电池衰降的基本过程为光诱导效应引起的衰降,非晶硅膜局部薄弱点引起的衰降,环境引起的衰降和扩散引起的衰降。对这些过程的特征进行了分析和讨论.     

0.4～2.6 MeV宽能区质子在轻核Al上160°背散射截面测量

应用北京师范大学2×1.7 MeV串列加速器提供的质子束,采用相对测量方法测量了0.4~2.6 MeV宽能区质子在轻核Al上160°背散射截面.结果表明,对于质子在轻核Al上的散射截面,可用卢瑟福散射截面公式计算的最大入射质子能量是1.5 MeV,质子能量大于该值时,出现连续的非卢瑟福散射共振区.     

静电加速器质子束在肿瘤细胞中的径迹模拟

为了更好地了解静电加速器质子束在肿瘤细胞中的作用,利用Gent4程序模拟了能量为1 MeV和2 MeV的质子在肿瘤细胞中的径迹结构,分别计算了它们在细胞核中的能量沉积,在细胞核内沉积的能量分别为0.227MeV和0.179 MeV.     

石墨熔盐堆的快中子注量率展平研究

在石墨熔盐堆中,快中子辐照将导致石墨的性能逐渐下降,当快中子积分注量达到3×1022n/cm2时,需对石墨进行更换。本文针对450 MWth石墨熔盐堆单区与三区堆芯设计的快中子注量进行比较研究。结果表明,采用三区堆芯方案可有效展平堆芯快中子注量率,三区堆芯设计的最大快中子注量率为4.2×1013n/cm2·s,比单区堆芯低约33%,在75%负荷因子下,三区堆芯设计可满足30年满功率运行,而不需更换堆芯石墨。