用中等能量离子辐射方法研究C60膜结构变化

在２００ｋｅＶ重离子加速器上,使用１２０ｋｅＶ的Ｈ＋,Ｈｅ＋,Ｎ＋,Ａｒ＋等离子对Ｃ６０分子薄膜进行了辐射处理,对辐射后Ｃ６０膜的Ｒａｍａｎ谱进行了系统地分析研究．离子辐射会影响Ｃ６０薄膜的结构,不同的辐射注入剂量会使Ｃ６０分子薄膜产生聚合和非晶碳化现象,这一现象的产生与辐射离子的剂量大小有关,并存在一剂量阈值．研究表明Ｃ６０分子的聚合与辐射碰撞过程中的电子能损有关,而Ｃ６０薄膜非晶碳化现象则主要受核能损的影响     

电子辐照对纳米Gd_2Zr_2O_7晶粒尺寸和结晶度的影响

利用能量为1.7Mev、注量在1015~2×1016/cm2的电子辐照非晶Gd2Zr2O7粉体、晶态Gd2Zr2O7纳米粉体和晶态Gd2Zr2O7纳米陶瓷,采用XRD测试手段对电子辐照前后的样品进行分析.结果表明,在此电子能量下,非晶Gd2Zr2O7粉体未出现晶化现象;部分晶态Gd2Zr2O7纳米粉体和纳米陶瓷在1016/cm2的注量下,结晶度提高,晶粒长大,辐照引起的退火效应占主导地位;结晶程度较高的Gd2Zr2O7纳米陶瓷在电子辐照下结晶度提高最大,平均晶粒尺寸也有明显提高.     

正交结构Gd_2TiO_5陶瓷材料的轻重离子辐照效应比较

钛酸盐Ln_2TiO_5因其优异的物理化学性能,可作为高放射性核废物(HLW)和锕系元素(钚)的重要候选固化材料之一.采用传统的陶瓷烧结工艺制备多晶正交结构Gd_2TiO_5陶瓷材料.样品经抛光后,在室温下用400keV He+和800keV Kr2+辐照.辐照后,样品结构变化利用掠入式X射线衍射(GIXRD)表征.结果发现:采用重离子Kr2+辐照时,样品Gd_2TiO_5发生非晶化转变现象,从结晶相转变为非晶相;而采用轻离子He+辐照时,在辐照剂量为1.0×1016 cm-2时,辐照样品几乎完全从正交结构转变为立方结构,另外,当He+辐照剂量为5.0×1016 cm-2,Gd_2TiO_5仍没有发生非晶化转变现象,但完全从正交结构转变成立方结构,同时,样品晶格体积收缩约3.0%.样品在高剂量He+辐照下没有发生非晶化转变现象可归因于400keV He+辐照引起的强电子能损抑制了Gd_2TiO_5的非晶化转变过程.     

轻、重离子辐照烧绿石Lu_2Ti_2O_7导致的非晶结构变化

采用标准固相反应烧结法制备烧绿石结构的Lu_2Ti_2O_7.在室温下,用800keV Kr~(2+)和200keV He~+进行辐照.辐照后的样品采用掠入式X射线衍射(GIXRD)表征.结果表明:用800keV Kr~(2+)辐照样品时,辐照剂量达到2×10~(14)cm~(-2)(相应dpa(displacement per atom)为0.4)时,样品出现非晶化转变,并且随着辐照剂量的增加,非晶化转变量不断增加,增加至一定值后不再变化,未出现完全的非晶化转变;用200keV He~+进行辐照时,即使辐照剂量增加至2×10~(17)cm~(-2)(dpa为1.25),样品也没有出现非晶化转变.通过分子动力学模拟对结果进行分析后发现:重离子辐照时,样品在较小范围内产生较多的缺陷,且电子能损较低,样品温度增幅较小,缺陷复合率低,易导致非晶化转变;而轻离子辐照时结果相反.     

低能质子对乙炔分子电子激发效应的研究

探索低能离子特别是质子碰撞对有机分子的电子激发效应对理解低能离子对生物有机体的辐照损伤效应是非常重要的.本文采用第一性原理分子动力学方法模拟低能质子与乙炔分子之间碰撞的动力学过程,研究由于低能质子碰撞导致的乙炔分子的电子激发效应,碰撞过程中质子的能量损失以及靶分子价带上的激发电子的数目,揭示了电子激发效应是电子能量损失的主要机制,证明了关于电子阻止本领的传统线性理论模型不能很好地描述低能离子穿透分子靶时的电子能损,并且阐明了其中的原因.     

铁离子注入单晶铜引发亚结构组态变化的研究

用加速电压５０ｋＶ、剂量为４×１０１７／ｃｍ２的铁离子注入单晶铜中，利用透射电子显微镜弱束成像技术研究了被注入材料的横截面样品，发现离子辐照引发被注入材料亚结构变化的深度远大于离子本身注入的深度，铁离子注入单晶铜中位错密度随注入深度的变化有两个峰值出现．其亚结构为多种位错组成的复杂位错组态，这种亚结构会使被注入材料具有相当于加工硬化的效果．探讨了离子注入材料中由辐照引发的加工硬化现象，即所谓的“长程效应”     

星用镀膜光学透镜空间带电粒子辐射效应评价

针对K509玻璃基镀膜透镜空间带电粒子辐射效应,使用两种能量的电子和60 Coγ射线作为模拟源进行了辐照试验,并分析了辐照效应与轨道带电粒子辐射的差别.在此基础上,提出了一种针对镀膜光学透镜,使用低能电子和60 Coγ射线接续辐照,模拟空间带电粒子辐射效应的试验方法.     

3 MeV 金离子辐照Ni60Nb40 非晶合金及Hastelloy-N 合金的辐照损伤研究

使用 3 MeV 金离子对Ni₆₀Nb₄₀ 非晶合金和Hastelloy-N 合金进行剂量为2.3×10¹⁵ cm^–2 和5×10¹⁶ cm^–2 的辐照实验。X 射线衍射(XRD)数据表明, Ni₆₀Nb₄₀ 非晶合金的非晶态在室温辐照下非常稳定, 而Hastelloy- N 合金在辐照后有明显的微观应变增加。同时纳米压痕分析表明, Ni₆₀Nb₄₀ 非晶合金的辐照软化和Hastelloy- N 合金的辐照硬化主要由原子移位损伤造成。使用原子力显微镜(AFM)测量半遮挡的辐照方法制造的肿胀台阶, 发现两种材料的辐照肿胀效应相差不大。扫描电子显微镜(SEM)观察发现, 室温条件下3 MeV 金离子导致Ni₆₀Nb₄₀ 非晶合金表面发生黏性流动的临界剂量大于2.3×10¹⁵ cm^–2, 而且发生线性流动的临界剂量具有不均匀性, 推测是由机械抛光时产生的表面应力造成。由于黏性流动可以有效修补表面缺陷, 所以Ni₆₀Nb₄₀ 非晶合金有希望作为抗腐蚀抗辐照涂层材料。     

低能离子与物质相互作用中电子能损微观机制的研究进展

深入了解离子与物质的相互作用是研究材料抗辐照性能以及应用离子束技术的基础和关键．离子的能量沉积是导致材料辐照损伤的根本原因,所以研究离子碰撞过程中的能损机制显得尤为重要．本文从离子与物质相互作用机制的研究背景和应用价值出发,阐述了有关载能离子在材料中的电子阻止本领的微观机制,总结了基于第一性原理分子动力学研究低速离子在材料中电子阻止本领的相关模型．回顾了国内外关于低能离子与物质相互作用中电子阻止本领及电子能损微观机制的理论和实验研究进展及发展趋势,论述了近几年北京师范大学在有关电子能损微观机制方面所取得的研究成果．阐述了电荷转移、化学键状态以及内层电子激发等因素对电子能损影响的微观机制,研究了在极低速度下电子阻止本领的阈值行为,为离子束技术的应用和材料抗辐照性能的评估提供了理论依据．对未来的研究进行建议展望．      

离子束混合法制备Sm—Fe—N磁性薄膜

利用离子束混合方法在Ｓｍ质量分数为２０％的Ｓｍ－Ｆｅ多层薄膜中，当注入能量为６０ｋｅＶ的Ｎ离子时，成功地制备出Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ磁性薄膜．经透射电镜（ＴＥＭ）和Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析发现：当Ｎ离子的注入剂量为１×１０１７／ｃｍ２时，形成Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎｘ磁性薄膜；而Ｎ离子的注入剂量为２×１０１７／ｃｍ２时，Ｓｍ－Ｆｅ多层薄膜转变成非晶磁性薄膜，而且Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎｘ磁性薄膜和Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ非晶磁性薄膜的磁性（饱和磁性强度、矫顽力）与注入前的Ｓｍ－Ｆｅ薄膜相比有明显的提高     

心理学实验中的各种效应及解决办法

对量表衰减效应（天花板效应和地板效应）、罗森塔尔效应（实验者效应）、霍桑效应（被试效应）、安慰荆效应、序列效应（系列位置效应和练习效应或疲劳效应）进行了分析,并针对各自特点提出了相应解决办法。     

作物密度效应递增律及其意义

根据作物密度试验材料,分析发现在同一的条件下,随着效应密度递增,作物的个体效应产量递减,密度效应递增。此规律将充实作物学和植物生态学的理论,对于作物栽培和作物育种都有一定的指导意义。     

406油性剂与极压抗磨剂复合效应的试验研究

通过大量试验,较详细地研究了含氮油性剂T406与含硫极压抗磨剂、含氯极压抗磨剂的复合效应。试验发现,406油性剂与含硫、含氯极压抗磨剂在复合使用中有显著的增效作用,有的增效作用属超加合效应。这一研究成果可广泛应用于新油品的开发研究。     

应用代基当量法判断苯环上两类定位基的研究

对苯环上的亲电取代反应提出一种判断苯环上两类定位基的新方法。该方法是应用代基当量法判断两类定位基，判断结果不但准确无误，没有任何例外，而且还可把两类定位基的判断由定性提高到定量表述。     

BSO晶体(■■0)切面的二波耦合增益

考虑了压电和弹光效应对光波耦合的影响,在BSO晶体的(1 1 0)切面上,处理了矢量二波耦合问题,分别计算了入射光偏振态平行和垂直于入射面情况下的信号光的增益系数,得到了增益系数随光栅取向变化的函数关系.     

永磁温控装置中定点力比较法

针对永磁温控装置中，龙作用力与距离变化量平方成反比，弹簧力与距离变化量成正比，因变化关系不一样，所以磁力与弹簧力比较设计中，很难找到了比较点；定点力比较法消除了距离变化量对磁作用力弹簧力的影响，中剩下温度变化对磁作用力的影响，从而使多变量系统转化为单变量系统设计。     

有机化学反应中的电子效应及其影响

阐述了电子效应对有机化合物的性质和有机化学反应的影响的重要性,指出电子效应的存在及其作用,概述了电子效应影响有机化学反应的一般规律。     

甲基取代基的诱导效应、共轭效应和定位效应

以取代苯苯环碳原子化学位移为依据,用曾经设定并初步证实的甲基诱导效应和共轭效应参数,讨论了甲基取代基的诱导效应、共轭效应及定位效应.化学位移值表示的诱导效应参数表明甲基具有吸电子诱导效应,经校正后的化学位移值表示的共轭效应参数表明甲基具有微弱的给电子共轭效应,甚至其共轭效应有可能正处于给电子和吸电子的临界状态,总之相对于氢原子,甲基具有吸电子效应.甲基有较强的对位定位效应和较弱的邻位定位效应,在适宜条件下间位也有可能发生取代反应.     

在单相介质中超声多普勒效应的应用研究

普通的超声波多勒流量计可测含有固体颗粒或气泡的流体，可在许多条件特殊的流量检测中应用，但不能在单相介质中应用，这极大地限制了它的应用范围．文中提出利用功率超声波激发单相介质流体而产生暂存性散射源，从而解决了这个传统的难题，大大拓展了超声波多普勒流体参量测量技术的应用领域．     

超声波干扰提高煤层气抽放率的机理

为了对超声波干扰提高煤储层渗透率和煤层气解吸率的作用机理进行研究,分析了空化效应对煤储层渗透率的影响.分析了超声波诱发的热效应,会引起煤-煤层气系统温度升高,煤分子和煤层气分子的热运动加剧,动能增大,促进煤层气分子脱附,提高煤层气解吸率.分析了超声波穿过煤储层时的机械作用.因此利用超声波的空化作用、热效应和机械作用等能有效提高煤储层的渗透率,提高煤层气的解吸率,这为煤层气抽放提供了一种新的思路.