我国第一台正电子湮没辐射一维角关联实验装置通过院级技术鉴定

在中国科学院数理学部主持下,我国第一台正电子湮没辐射一维角关联实验装置于5月23日在中国科技大学通过鉴定。该装置是正电子湮没谱学的基本实验手段之一,属于大型精密的实验设备。它主要用于测量金属、合金中的费米面,研究各种固体材料的电子动量分布和固体缺陷,也是正电子和正电子素物理和化学以及辐射化学、高分子物理和生物物理等研究的重要手段之一。本装置自1980年7月开始研制。由中科院固体所(筹)主持下与高能所、沈阳科仪厂协作共同研制。1983年后转由中国科技大学主持,继续与高能所、沈阳科仪厂和金属所共同研     

W-K合金的正电子湮没寿命谱研究

正电子湮没技术（PAT）是一种无损的材料探测技术,它可以反映正电子所在处电子密度信息,而电子密度信息能反映材料内部微尺寸变化,正电子对于纳米尺寸缺陷的变化非常敏感. 本文用正电子湮没技术中的正电子湮没寿命谱分析技术（PLAS）,对WK混合粉体在不同温度和压强条件下烧结后的微尺寸缺陷变化进行了分析,表明压强对于WK合金的缺陷变化没有明显的影响,而WK合金的微尺寸缺陷随温度有明显变化.     

高Tc超导体Y—Ba—Cu—O超导临界涨落的正电子湮没研究

利用正电子湮没技术寿命谱测量系统首次细致地测量了高Tc超导体Y-Ba-Cu-O材料在Tc转变点附近的正电子湮没寿命谱参数的变化特性,发现在Tc处正电子湮没寿命呈峰。根据超导涨落的KSS理论和BCS超导理论的形式,推导出了正电子在超导转变温度Tc附近超导态和正常态内的湮没率公式。经计算机数值积分得到与实验一致的结果,从而解释了实验上发现的异常现象。     

基于正电子湮没寿命谱研究Fe-6.5wt.%Si合金中热空位的生成

正电子湮没技术（PAT）是一种无损伤的材料探测技术,它可以反映正电子所在处电子密度或电子动量分布的信息.由于正电子对原子尺度的缺陷非常敏感,所以正电子湮没技术（PAT）是研究纯金属及金属间化合物中热空位生成的有效工具.基于正电子寿命谱技术对金属间化合物Fe-6.5wt.%Si合金热轧板在不同温度退火后缺陷变化进行研究,发现了正电子平均寿命在673K左右迅速增加,673至1073K温度范围内平均正电子寿命的温度曲线为明显的S形状,1073K以上平均正电子寿命趋于常数,通过分析正电子平均寿命的温度变化曲线,得到了Fe-6.5wt.%Si合金中热空位生成的临界温度值,并计算得到了该合金的空位生成激活焓为HVF=0.54eV.     

正电子谱学技术在功能材料微结构表征中的应用

特殊功能材料是一些具有优良电学、磁学、学、热学、学、力学、化学、物医学功能,在各类高科技领域到泛应用.正电子湮没技术是一种对材料微结构特别有效探测技术,特别是对各种缺陷、空位和微孔尤为灵敏,通过正电子湮没寿命谱、多普勒展宽谱和慢正电子束技术,通过分析正电子湮没参数可以获材料从表面到内部缺陷分布信息和随外部物理和化学条件变化、引起微结构变化.本文选取几种特殊材料正电子湮没实验结果来分析材料内部微结构,表明正电子湮没谱学是一种独特研究微观结构方法.     

Zn-Al合金大角度晶界的正电子湮没研究

1 导言从正电子源发射出来的正电子射入固体中,和固体中的微观粒子发生了一系列的非弹性碰撞,很快地损失了能量,和周围环境达热平衡。至此,正电子在固体中运动的第一个过程——热化过程结束,正电子热化后,在固体中的原子间扩散,和固体中的电子、声子以及杂质等相互作用直至湮没。在湮没前,正电子可能是自由的,也可能为某种缺陷所捕获,由于捕获态和自由态正电子周围环境不同,它们的湮没特征必将有所差别,这种差别,在正电子湮没     

我国正电子湮没技术研究的现状与展望

本文在论述正电子湮没技术的基本原理、实验方法及其应用领域的基础上,评介了目前国外正电子湮没技术的研究动态、发展趋势和我国正电子湮没技术研究的现状。为了开创我国正电子湮没技术的新局面,作者提出了一些有意义的设想。     

离子注入生物样品的正电子湮没研究

以云豆作为生物样品，测量了正电子湮没的寿命谱。比较了低能氮离子注入和未经氮离子注入的云豆样品的正电子湮没寿命谱，发现τ３有差异，说明氮离子注入到生物样品的影响深度可达到２００μｍ左右。由τ３和Ｉ３可知在生物样品中的正电子湮没过程中，大约有１／５正电子将形成正电子素Ｐ３。     

聚合物共混体系的正电子湮没研究

用正电子湮没寿命谱仪对聚丙烯PP和三元乙丙橡胶EPDM的共混体系进行了测量.实验研究表明,正电子湮没寿命灵敏地反映了在95—370K温度范围内PP/EPDM共混物的微观结构变化.经分析得到PP/EPDM是两相共混体系的结论.     

W-K合金中空位型缺陷的浓度和尺寸研究

W-K合金具有熔点高,抗热冲击性能强,抗氢氦等离子辐照能力强等众多优点,特别是钾泡的形成能稳定晶界、充当钉扎点和细化晶粒的作用,从而改善了W-K合金材料的性能.由于正电子寿命谱分析技术对纳米尺度的空位型缺陷极为敏感,因此本文采用该方法测量了正电子在不同钾含量下W-K合金的寿命值大小和相应的强度,并依据正电子湮没的两态捕获模型,对拟合的正电子寿命成分进行数据处理,同时对钾泡浓度和尺寸的变化情况进行了分析和讨论.     

含V和Cu的TiAl基合金中缺陷和3d电子行为的正电子湮没研究

通过测量过渡金属元素（Ti,V,Cu）以及TiAl基合金（Ti5A150,Ti50A148V2,Ti5A148Cu2）的符合正电子湮没辐射多普勒展宽谱和寿命谱,获得了这些金属及合金中3d电子和缺陷的信息．结果表明,过渡金属元素Ti,V,Cu原子中3d轨道的电子数目越多,正电子湮没辐射Doppler展宽谱的3d信号越强．二元TiAl合金的电子密度和3d电子的信号较低,晶界缺陷的开空间较大．在TiAl合金中加入V或Cu,合金中的3d电子信号增强,基体和晶界处的电子密度均增加．Ti,A148cu2合金的多普勒展宽谱的3d电子信号高于Ti50Al48V2合金．     

用符合正电子湮没技术研究Zr、Nb对NiAl合金的d电子影响

采用双探头符合技术测量Ni、Al、Zr、Nb、NiAl及Ni50Al48Zr2、Ni50Al48Nb2样品的正电子湮没辐射的多普勒展宽谱.从谱线提取正电子与样品中d电子湮没的信息,发现正电子与NiAl样品的d电子湮没信号因Ni3d-Al 3p电子杂化而相对降低,Zr、Nb的添加导致合金样品中d-d电子作用增强、谱线d电子信号增大,添加Nb的样品谱线峰高于添加Zr样品,说明Nb的加入比Zr抑制d-p电子作用效果更佳.     

40Li_2O-12P_2O_5-48V_2O_5非晶快离子导体的晶化过程研究

用正电子湮没技术、差热分析和X射线衍射等方法研究了40Li_2O-12P_2O_5-48V_2O_5非晶快离子导体的晶化过程.实验发现,在孕育期正电子平均寿命出现一反常增高,在此之前,正电子寿命是稳定的,在晶化开始后,正电子平均寿命减小并有涨落.这些结果与电子率测量、差热分析曲线相对应.     

用正电子湮没寿命谱法研究退火对镍镀层结构的影响

测量了四种典型镍镀层的采透火和退火试样的正电子湮没寿命谱。根据实验结果,观察到镀层渗氢,空位缺陷热迁移,镀层的化学聚团作用以及再结晶等重要现象,并对这些现象进行了分析。     

用PAT和SAXS研究羧酸型聚酯聚氨酯离聚体的微畴结构

本文用羧酸型聚酯聚氨酯离聚体和它的金属盐材料作正电子湮没(PAT),小角X射线散射(SAXS)以及比重法测量材料密度的实验,实验的结果表明,随着金属离子价数的增加,反离子半径增大,微畴体积增大,材料中的自由体积减小。本文还讨论了PAT和SAXS实验应用范围,并表明PAT是研究羧酸型盐聚酯聚氨酯离聚体微畴结构的有意义的方法。     

纳米α-Fe_2O_3的制备及其正电子湮没谱学研究

对氧化铁颗粒进行了X射线衍射谱(XRD)测量和正电子湮没寿命谱(PALS)测量,分别运用Jade和Lifetime软件拟合数据,研究了纳米氧化铁颗粒的结构、缺陷以及自由电子密度.XRD测量结果表明了氧化铁是简单六方晶系,空间群是R-3c(167),其相应的点阵常数分别是三个基矢的长度a=b=0.530 42 nm,c=1.374 60 nm.PALS测量结果表明了正电子在氧化铁材料中的寿命成分有三种,值分别约是τ_1=150.7 ps,τ_2=333.0 ps,τ_3=725.0 ps,主要寿命成分是短寿命τ_1和中等寿命τ_2两种,分别对应的缺陷种类是近似单空位大小的自由体积缺陷和微孔洞缺陷,且其对应的强度比I_1/I_2值为1.52,表明实验试样的界面缺陷以单空位为主,验证了正电子的寿命越短,湮没率越大,则自由电子密度越大.     

掺杂SrTiO_3陶瓷的介电性及正电子湮没

本文应用正电子湮没寿命谱方法研究掺杂SrTiO_3陶瓷的介电性.通过对不同掺La量SrTiO_3的介电常数、损耗因子、正电子在样品中的湮没寿命的测量,发现介电常数、损耗因子随掺La量的变化与正电子寿命参量的变化存在着某种关系;文中用Sr空位及La离子与Sr空位缔合体模型解释了这些变化与关系.     

新兴学科—正电子湮没谱学介绍

正电子,它是于1930年由科学家Dirac预言,于1932年被Anderson所证实的一种基本粒子。正电子是电子的反粒子,它具有与电子相等的质量、符号相反和数值相等的电荷。正电子与电子靠近时发生湮灭,将它们的全部质量转换成电磁辐射。湮没辐射有单γ、双γ     

铜氧化物高温超导体的元素掺杂效应

简要介绍高温超导体的发展以及研究状况.实验显示,可用正电子湮没参数来表征元素掺杂对超导体的超导转变温度、结构缺陷和相变的影响.表明了正电子湮没技术是研究铜氧化物高温超导体的元素掺杂效应的有效手段.     

PET低温自由体积特征的正电子谱学研究

应用正电子湮没技术，测量了ＰＥＴ（聚对苯二甲酸乙二脂）在不同温度下的正电子湮没寿命谱。使用正电子寿命谱的离散分法（ＰＡＴＦＩＴ），根据正电子湮没参数随温度的变化，两个次级转变点Ｔβ和Ｔγ被确定。利用最新发展的连续谱的分析程序（ＭＥＬＴ），得到几种不同温度下的自由体积的分布，发现低温下自由体积大小，数量及分布并非常量，同时发现在极低温（３０Ｋ）下，自由体积的分布很宽。