多种 β 射线阻挡层的BIXS技术反演方法研究

我们首次提出在β衰变诱发X射线谱技术(BIXS)中采用金属薄膜代替氩气作为β射线阻挡层来获得氚化钛薄膜样品中氚含量及深度分布信息的方法.本文利用基于Monte Carlo方法的PENELOPE并行模拟程序,分别模拟了以Al、Au金属薄膜和Ar气作为β射线阻挡层的BIXS技术.为了得到可靠的氚分布反演结果,我们比较了GENEREG与Regularization Tools(Regutools)两种反演程序包的反演方法,研究表明GENEREG程序的反演结果较好.     

EPBS方法分析含氘/氚钛膜及与PVT法的比较

本文使用EPBS方法分析了含氚及含氘与氚钛膜样品中氚及氘的含量与深度分布,并将氚的分析结果与PVT方法所给出的结果进行了比较.实验所使用的Ti膜衬底是Mo,在EPBS能谱的低能端, Mo元素的模拟谱与实验谱偏差较大,会导致分析结果不准确.为消除EPBS实验谱中的Mo谱对分析的影响,本文使用了一个Mo衬底的TiH_(1.81)样品成功扣除了EPBS实验谱中的Mo本底,扣除Mo本底后可以直接模拟样品中氘与氚的能谱,使得分析结果更为精确可靠.     

用中子飞行时间分析氢同位素深度分布

论述了一种注入或者吸附在材料中的氚和氘的深度分布的测量方法.样品为氚(钛)靶和氘(钛)靶.用2MeV入射质子束,T(p,n)反应研究氚的深度分布;用1MeV入射氘束,D(d,n)反应研究氘的深度分布.用标准的飞行时间方法测量中子能谱。由中子能量确定起反应的质子或氘核的能量。进而得出氚或者氘在钛层中的深度分布.本方法的灵敏度可达0.1at.％.对氚(钛)靶,当靶厚为5mg/cm~2时,深度分辩好于0.5mg/cm~2.     

氚钛靶中氚浓度的变化

为研究中子管内钛膜中氚浓度逐渐减少的行为,分别对中子管内钛膜的氘氚置换反应与高温释氚两种行为进行深入研究。对局部混合模型下的氘氚置换方程进行修正添加了氘氚扩散项,采用有限元分析软件对氘氚置换方程进行数值解分析,并与未修正的氘氚置换方程进行分析比较。同时通过高温释氚实验,对不同温度下的氚钛膜释氚量进行研究。结果表明:未修正与修正后的氘氚置换反应氚浓度都会随着氘束流注入逐渐减少,修正后的方程的平均氚浓度减少比较快,300 h后趋于稳定;未修正的平均氚浓度减少比较慢,200 h趋于稳定。高温释氚实验表明,氚钛膜温度升高会引起钛膜内的氚释放,温度高于180℃氚的释放会急剧增加。可见添加氘氚扩散项对钛膜中氚浓度影响很大,修正后氘氚置换方程更符合实际氚浓度分布;高温释氚也会影响钛膜中氚浓度,温度控制在180℃以内对氚浓度影响不明显。     

氚标记中草药有效成分定位效应的研究

在总结前人工作的基础上提出3种主要氚气曝射法相应的氚化机制. 结合该机制利用量子化学的半经验自洽场方法--CNDO/2近似方法探讨了上述3种方法的氚标记中草药有效成分--青蒿素和还原青蒿素的定位效应,首次提出并应用氚化指数的概念预测了青蒿素和还原青蒿素在上述3种方法中的主要氚化位置,这一新概念得到了实验证实.     

液相氚化川芎嗪的氚氢交换反应

在气－固相氚化中草药有效成分的定位效应研究的基础上,进行了液相氚化中草药有效成分川芎嗪和苯甲酸、间甲苯甲酸的对比研究,发现各反应时间的氚化程度为：川芎嗪〉间甲苯甲酸〉苯甲酸,同时对液相氚氢交换反应中甲基的氚化规律进行了探讨。     

阻氚涂层辐照-渗氢耦合装置的设计

本文设计了一套用于阻氚涂层质子辐照与氢渗透耦合的实验装置,利用四川大学原子核科学技术研究所的2×3 MV 串列加速器来研究阻氚涂层(TPB)高温、辐照、渗氢性能. 详细介绍了该装置的总体设计目标和主要组成部分,如试样架、含氢渗透气体回路及设计原理. 利用该装置获取TPB涂料的相关数据,为今后利用质子原位辐照技术研究辐照对高温环境下氢气渗透性能的影响奠定了基础. 本文还对装置参数和试验参数的优化进行了探讨.     

阻氚涂层辐照-渗氢耦合装置的设计（英文）

本文设计了一套用于阻氚涂层质子辐照与氢渗透耦合的实验装置,利用四川大学原子核科学技术研究所的2×3 MV串列加速器来研究阻氚涂层(TPB)高温、辐照、渗氢性能.详细介绍了该装置的总体设计目标和主要组成部分,如试样架、含氢渗透气体回路及设计原理.利用该装置获取TPB涂料的相关数据,为今后利用质子原位辐照技术研究辐照对高温环境下氢气渗透性能的影响奠定了基础.本文还对装置参数和试验参数的优化进行了探讨.     

ITER中国液态锂铅实验回路中的氚技术

多方合作的国际热核实验堆(ITER)计划是全球能源问题关注的一个重要进展标志,中国参与提出的双功能液态锂铅包层模块(DFLL-TBM)是一重要组成部分,采用液态锂铅合金作为氚增殖剂和冷却剂,氢-氦混合气鼓泡方式提取氚.因此,氚技术成为关系液态金属包层成败的关键问题之一.结合中国液态锂铅实验包层技术的发展战略,从理论分析与计算、实验研究和工程设计3方面,阐述了自2004年以来ITER中国液态锂铅回路中的氚技术研究进展.系统介绍了液态锂铅鼓泡器的模拟-设计与研制、锂铅回路中氚的衡算-分析与防氚渗透涂层的进展、锂铅材料辐照-释氚行为的计算与实验、包层氚提取系统的设计等情况.这些工作结果表明,彻底克服锂铅中氚溶解度极低、长期连续操作、磁流体效应(MHD)累积、材料腐蚀等困难,解决氚的滞留、渗透与回收技术难题,降低环境污染是完全可行的.     

氘-氚聚变先进燃料循环

在多种核聚变中，氘－氚聚变是最容易实现的一种，氚是不稳定核素，有一个燃料循环的安全性和经济性问题。作为例子，分析了托卡马克（ＴＯＫＡＭＡＫ）装置中的氘－氚燃料循环过程，降低包层中氚的滞留量和渗透量是保证氚安全的主要方面。可流动带包壳球床方案能给出满意的解决办法，可以在包层内低温产氚，在包层外贮存设备中高温在线取氚。     

氚检测研究进展

介绍了氚的基本性质及氚检测的目的,讨论了氚的在线检测、实验室分析和便携式测量所用到的仪器和方法,总结了氚检测过程中所遇到的困难及相关领域的发展方向。     

溅射深度剖析定量分析及其应用研究进展

溅射深度剖析技术已广泛应用于薄膜材料与功能多层膜结构中成分深度分布的表征,但由于其涉及复杂的溅射过程,样品形貌的多样性,探测信号来自距样品表层不同的深度,新溅射技术的频出,以及其应用范围不断的扩大,使得深度剖析定量分析的研究方兴未艾.本文首先回顾了深度剖析定量分析方法的发展过程,特别对其中的"原子混合(Mixing)-粗糙度(Roughness)-信息深度(Information)"(MRI)模型建立的物理背景,以及为满足高分辨率深度剖析数据的定量分析所进行的拓展进行了详细的论述.给出了利用深度剖析定量分析方法确定深度分辨率、超晶格及分子结构的重构、多层膜界面间粗糙度及薄膜中扩散系数的实例.     

靶钛膜处理对氘-氘及氘-氚中子管性能的影响

利用氘和氚充气真空系统和镀靶系统制备了不同靶膜厚度和充气量的系列中子管,其充气系统极限真空达到了1.5×10-6 Pa.利用微调阀可精确控制每次进入系统的氘和氚气体量.通过改变钛丝量和加热电流来控制靶膜厚度,采用3He中子监测仪监测系列中子管的产额、稳定性及老练特性.探讨了靶膜的多次处理对于中子管的老练、稳定性等指标的影响,为提高中子管性能提供了参考.     

高分子复合压电材料的结构分析——X射线衍射法

本文使用了射线转靶衍射仪、扫描电镜对于由聚氯乙烯(PVC)与钛锆酸铅(PZT)制备灼复合薄膜(PVC/PZT)材料进行了结构分析研究,定量地计算了PZT粉末样品、未极化的薄膜样品及极化的薄膜样品的各相此例,从而能够清楚地展现了高分子复合材料经电场作用后压电性能出现的原因,并对结构的成因做了物理解释。     

钛基富钙SiO2薄膜仿生诱导沉积碳磷灰石涂层

采用溶胶-凝胶法在纯钛基底表面制备富钙S iO2薄膜,将所制备的样品进行模拟体液(1.5SBF)浸泡实验,并对浸泡前后薄膜表面的组成、结构与形貌变化进行了研究.结果表明,纯钛基底表面涂覆富钙S iO2的薄膜在1.5SBF中浸泡7 d后其表面可迅速形成由球状碳磷灰石(CHA)颗粒组成的沉积层.     

聚变-裂变混合堆液态锂铅包层中氚提取系统设计

液态锂铅合金是很有前途的聚变-裂变混合堆(FFHR)产氚包层增殖材料。作为聚变-裂变混合堆中最重要的辅助单元,液态锂铅包层氚提取系统(LLLB-TES)通过含0.1%H2的低压氦吹洗气流,将产氚包层中产生的氚交换和载带出来,进入同位素分离系统中连续进行氚的提取,实现混合堆氘氚核燃料的循环。为了完成这一挑战性工程的前期概念设计,本文给出了该系统总体参数、工艺流程、辅助设施等方面的描述,将TES划分为锂铅鼓泡、吹洗气配制、氢同位素色谱分离和氚贮存4个回路,凸现工程化的应用前景。     

CITP-II在线产氚辐照回路设计

 在线产氚辐照回路是根据聚变能源研究的需要,在热中子堆上设计的增殖剂材料辐照产氚及释氚回路,可进行增殖剂材料的辐照评价、氚的载带及循环参数研究等工作.本文介绍了CITP-II在线产氚辐照回路的主要工艺系统和核心装置.辐照舱实现了增殖剂材料的堆内安全辐照;载气系统完成了增殖剂材料的在线换料和释放氚的载带;间气及净化系统可进行增殖剂辐照温度和释氚温度窗口的调节及控制;理论计算数据和确定的回路运行参数,可为CITP-II在线产氚辐照回路的运行及增殖剂产氚释氚试验研究提供借鉴.     

LaNi5合金氚老化效应的微观机理

应用密度泛函方法对LaNi₅H₆双胞及四面体间隙、八面体间隙和十二面体间隙位置的氢用氦来代替的双胞La₂Ni₁₀H₁₁He进行了结构优化和能量计算. 对优化后的晶体结构、能带结构、电子态密度(DOS)分布和XRD的进行了分析, 计算了LaNi5中不同间隙位置的氦、氚形成能, 得到氚衰变产生的³He一般处在八面体和十二面体间隙位置并优先从四面体间隙位置向十二面体间隙位置聚集, 氦的存在使晶格膨胀和电子态密度(DOS)分布发生变化导致了氚老化过程中P-C-T曲线的坪台压降低、斜坪增大, 氦周围的深势阱是形成氚尾的主要原因 之一.     

惰性气体原子与氢(氘、氚)分子碰撞微分截面研究

用Tang Toennies势模型和较高精确度的密耦(Close Coupling)近似方法,计算了E=0.05eV整簇惰性气体原子与氢(氘、氚)分子碰撞体系00 00弹性碰撞及00 02非弹性碰撞微分截面,得到了惰性气体原子与H2及其对称同位素替代碰撞体系微分截面的变化规律.结果表明,微分截面随体系的约化质量和角度的增加而变化.     

面向心血管应用的电子束蒸发氧化钛薄膜的特性——润湿性与血液相容性

用电子束蒸发的方法在钛盘上沉积氧化钛薄膜以检验其在心血管支架方面的应用.用接触角仪测定水滴在所制备氧化钛薄膜表面的接触角,随着沉积过程中氧气流量的增加,薄膜的接触角不断降低,经过热处理后薄膜的亲水性得到了增强.通过观察猪主动脉平滑肌细胞(PASMC)在样品表面的生长行为,研究薄膜的结构与细胞活性的关系.结果表明,覆有薄膜的钛盘具有更好的生物相容性,而沉积后的热处理能够进一步改善氧化钛薄膜的生物相容性.通过观察血小板的吸附行为研究薄膜的血液相容性,发现在所制备的氧化钛薄膜上吸附了极少的血小板.研究结果表明,用电子束蒸发制备的氧化钛薄膜能够用于心血管支架的表面改性.