碳离子辐射对空间GaAs/Ge太阳电池性能影响的研究

利用2×1.7 MV串列静电加速器提供的碳(C)离子束模拟空间环境辐射,对空间GaAs/Ge太阳电池用注量为3.1×109-6.9×1012 cm-2的2 MeV C离子进行辐照.通过Ⅰ-Ⅴ特性和光谱响应测试,研究分析了GaAs/Ge太阳电池的C离子辐射效应.结果表明:随着C离子辐照注量的增加,GaAs/Ge太阳电池电性能参数Isc、Voc和Pmax衰降增大,其中Pmax衰降最大,Isc次之,Voc最小.该衰降规律和质子辐照的衰降规律相似.但使GaAs/Ge太阳电池的Pmax衰降到原值的50%,用C离子辐照所需注量要比相同射程的质子辐照小两个量级.在低注量辐照时,光谱响应衰降主要发生在长波范围;而注量大于3.1×1010 cm-2时,则发生明显的长、短波整个波段的光谱响应衰降;当注量增大到2.3×1011 cm-2以上,光谱响应基本消失.     

GaAs太阳电池引入量子阱结构后抗辐射性能的变化

利用2×1.7 MV串列静电加速器提供的质子束模拟空间环境辐射,对引入量子阱GaAs太阳电池和无量子阱GaAs太阳电池进行2MeV质子注量为1×109-2×1013cm-2的辐照,通过电池Ⅰ-Ⅴ特性和光谱响应测试,研究分析了它们的辐射效应.结果表明这两种电池的Isc、Voc和Pmax的衰降幅度均随辐照注量增加而增大;而相同注量的辐照,引入量子阱GaAs太阳电池电性能衰降幅度要比无量子阱GaAs太阳电池的大.经2×1013cm-2质子辐照后,引入量子阱GaAs太阳电池光谱响应在400-1000nm整个波段有明显衰降,且长波区(900-1000 nm)的量子阱特性消失.量子阱结构的引入使GaAs太阳电池的抗辐射性能下降.     

一种国产GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的电子辐照特性

对一种国产GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池进行了1 MeV电子辐照损伤研究,分析和讨论了不同注量电池电参数和光谱响应的衰降规律.实验结果表明,这种电池不但有很高的初始效率,而且有好的抗辐射性,电子注量达到1×1015 cm-2时,最大输出功率为辐照前的80.4%.辐照后GaInP顶电池几乎不发生退化,而GaAs中间电池短路电流严重退化,致使GaInP顶电池与GaAs中间电池电流失配,是GaInP/GaAs/Ge电池性能退化的主要原因.     

空间实用GaAs/Ge太阳电池高能质子辐射效应研究

用能量为5—20MeV,注量为1×109—7×1013 cm-2的高能质子对空间实用GaAs/Ge太阳电池进行辐照,得到了其性能随质子能量和注量的变化关系,并进行了微观机理的讨论。研究结果表明,注量低于1×109 cm-2的质子辐照不会引起太阳电池性能的变化; 注量高于1×109 cm-2辐照,会引起太阳电池性能的改变。当注量为3×1012 cm-2时,5、10、20 MeV质子辐照引起太阳电池性能参数Isc衰降变化分别是原值的80%、86%、90%;Voc衰降变化分别为原值的82%、85%、88%;Pmax衰降的变化分别为原值的60%、64%、67%。当辐照注量为5×1013 cm-2时,5、10、20 MeV质子辐照引起Pmax衰降的变化分别为原值的26%、30%、36%。即随着注量的增加,太阳电池性能衰降增大;且相同注量的辐照,质子能量愈高,太阳电池性能衰降愈小。这与质子在电池材料中的能量损失和辐照引入的深能级Ec-0.41eV有关。     

50-170 keV质子照射对GaAs/Ge太阳能电池光谱响应的影响

用固定能量(100 keV)不同注量(1×1011-3×1012 cm-2)或固定注量(3×1012 cm-2)不同能量(50-170 keV)的质子,照射GaAs/Ge太阳电池,获得材料的光谱响应特性随质子能量和注量的变化关系.结果表明,质子辐照对材料的光学性能有破坏性的影响.这种破坏性源于质子辐照引入的大量缺陷,使晶格空间的完整性受到破坏,导致少子的扩散长度降低、表面复合速度增加.在质子能量相同的条件下,电池光学性能衰降随照射注量增大;在注量相同的条件下,辐射能量越高,太阳电池光学性能衰降越大.     

电子辐照GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池少子寿命的变化

为研究电子辐照空间太阳电池的损伤机制，对电子辐照GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池进行了光致发光谱测量，分析了GaInP顶电池及GaAs中间电池发光强度随电子注量的变化规律。利用辐射效率关系对归一化发光强度随电子辐照注量的变化进行了拟合，分别得到了GaInP顶电池及GaAs中间电池在不同辐照条件下的少子非辐射复合寿命τ_nr，通过对比辐照前后少子非辐射复合寿命的衰降变化，发现GaInP顶电池的抗辐照性能优于GaAs中间电池。     

GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池100MeV质子位移辐照损伤效应实验研究

GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池是当前航天器空间电源系统的核心元器件,其在空间辐射环境中遭受的辐照损伤会导致太阳电池性能参数衰降,甚至导致航天器供电系统功能失效。为获取GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池高能质子辐照损伤退化规律,以国产GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池为研究对象,通过开展100 MeV质子不同注量下的辐照实验,分析质子位移损伤诱发GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的开路电压(V_oc)、短路电流(I_sc)、最大输出功率(P_m)、光电转换效率(E_ff)等辐射敏感参数的退化规律和损伤机理。结果表明：注量范围为1×10¹¹～2×10¹² cm^-2时,V_oc、I_sc、P_m、E_ff的退化程度随辐照注量的增加而增大,当注量为2×10¹² cm^-2时,P_m和E     

一种国产GaAs/Ge太阳电池的总剂量辐照特性

对一种国产金属有机物化学气相沉积(MOCVD)工艺制备的GaAs／Ge太阳电池进行了1Mev电子辐照损伤研究，讨论和分析了电池电参数和光谱响应的衰降规律和原因并与常规硅太阳电池作了比较。实验结果表明，GaAs/Ge电池与常规Si电池相比，不但转换效率高而且其抗辐射能力也比Si电池好。另外，带有AlxGa1-xAs窗口层的GaAs电池的辐射损伤机理与Si电池不同。     

柔性倒置赝型三结太阳电池高能质子辐射效应研究

为考察柔性薄膜GaInP/GaAs/InGaAs倒赝型三结（IMM3J）太阳电池的抗辐照性能,本文对其进行了1、3、5 MeV高能质子辐照。SRIM模拟结果表明,1、3、5 MeV质子辐照在IMM3J电池中造成均匀的位移损伤。光特性(LIV)结果表明,开路电压(Voc)、短路电流(Isc)和最大输出功率(Pmax)与质子注量呈对数退化规律。通过非电离能量损失（NIEL）将不同能量质子的注量转化为位移损伤剂量（DDD）,结果显示,Voc和Pmax与DDD呈对数退化规律,而Isc遵循两种不同的退化规律。光谱响应测试证明,GaInP子电池具有优异的抗辐照性能,3个子电池中InGaAs(10 eV)子电池的抗辐照性能最差。     

位移损伤效应对AlGaN/GaN HEMT器件的影响

对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)分别进行3 MeV质子辐照和14 MeV中子辐照实验。3 MeV质子辐照下累积注量达到1×10¹⁵ cm^-2或14 MeV中子辐照下累积注量达到2×10¹³ cm^-2时，AlGaN/GaN HEMTs饱和漏电流下降，阈值电压正向漂移，峰值跨导降低。分别对3 MeV质子辐照和14 MeV中子辐照后的AlGaN/GaN HEMTs进行深能级瞬态谱(DLTS)测试。3 MeV质子辐照后缺陷浓度下降降低了反向栅极漏电流，而14 MeV中子辐照会导致缺陷浓度增加，使得反向栅极漏电流增加。根据质子和中子辐照后的缺陷能级均为(0.850±0.020) eV,推断缺陷类型均为氮间隙缺陷，质子辐照和中子辐照后氮间隙缺陷的位移导致的位移损伤效应是AlGaN/GaN HEMT器件电学性能退化的主要原因。     

启明星1#实验装置ks、keff和φ*的模拟计算

用MCNP程序对启明星1#实验装置（Venus1#）的k_s、k_eff和φ^*进行模拟计算。在装置的源区、快区、反射层、屏蔽层已定条件下,逐层增加热区燃料元件,每增加1层,对k_s、k_eff和φ^*进行1次计算,共增加了13层,最终得到k_eff为0.96246,满足了Venus1#的设计要求。元件层数增加,φ^*先增后降,当增至12层时,φ^*又明显增大。外源位置和能量对φ^*有影响,外源在轴向离中心越近、能量越高,φ^*越大。     

~(125)I~-在高庙子膨润土上的吸附行为

通过批式吸附实验研究了溶液pH值、离子强度、温度、固液比等因素对~(125)I~-在高庙子膨润土上吸附行为的影响。结果表明,~(125)I~-在高庙子膨润土上的吸附受溶液pH值和离子强度影响显著,在中性和碱性条件下,~(125)I~-的吸附很弱,随着pH的降低吸附迅速增强并在pH=2.0出现最大值,之后随着pH继续降低,吸附迅速减小。在T=298K、pH=2.0、0.10mol/L NaClO_4背景电解质浓度下,~(125)I~-在高庙子膨润土上的最大吸附分配系数约为92mL/g。采用自动电位滴定技术测得高庙子膨润土的pH_(PZC)≈9.5,蒙脱石的pH_(PZC)≈10.5。温度对~(125)I~-在膨润土上的吸附无显著影响,Freundlich等温吸附模型更适合描述不同温度下~(125)I~-在高庙子膨润土上的吸附行为。     

~(99)Tc~m(CO)_3-BPHRGD的制备及正常鼠体内生物分布

制备了99 Tc m(CO)3-BPHRGD,并进行体内外生物学评价。在pH=7、75℃条件下反应30min,99 Tc m(CO)3-BPHRGD的标记率均大于80%,纯化后标记物的放射化学纯度大于98%;体外稳定性实验显示,在37℃时,标记物在生理盐水、胎牛血清及半胱氨酸溶液中具有很好的稳定性;正常小鼠体内生物分布数据显示,99 Tc m(CO)3-BPHRGD在血液中清除较快,主要通过肝肾代谢。     

树脂分离测定盐湖水中铀的含量及~(234)U/~(238)U活度比值

研究了一种测定盐湖水中铀的含量及234 U/238 U活度比值的方法。采用Chelex-100螯合树脂将盐湖水中大量的可溶盐基体与铀分离,钠的消除率大于99.9%,铀的回收率为90.5%~106%,4次平行测定结果的相对标准偏差小于10%。经P350树脂进一步纯化后,由α能谱仪测定234 U/238 U活度比值,相对标准偏差小于5%(n=3)。研究结果表明,该基体消除法可以用于盐湖水中铀的含量及234 U/238 U活度比值的测定。该技术已被应用于实际生产中。     

GaAs/AlAs/GaAs氧化前后的微结构表征

研究了GaAs/AlAs/GaAs三层膜氧化前后成分和微结构的变化。对GaAs/AlAs/GaAs利用横向氧化的方式得到了GaAs/Al2 O3/GaAs薄膜 ,利用X射线小角反射和高角衍射技术进行了微结构表征。结果表明 ,氧化前GaAs/AlAs/GaAs结构中 ,AlAs层与表面GaAs之间存在着一层110 的均匀过渡层。AlAs层分成厚度为 4 0 和 10 5 0 的两层 ,而 4 0 厚的AlAs层的平均原子密度比 10 5 0 厚的减小。利用横向氧化的方式使得AlAs完全氧化为Al2 O3,而且与氧化前相比 ,其过渡层的厚度与粗糙度均减小。     

CO2和O2地浸铀矿原液中SO2-4的快速测定

为改良现有硫酸钡比浊法测定含铀浸出液中SO^2-₄不能长时间稳定均匀地形成硫酸钡悬浊液的缺点，采用吸光比浊法研究不同波长、酸度、稳定剂、无水乙醇用量对硫酸钡分散体系稳定性的影响以提高测量准确度。实验结果表明，改良比浊法测定SO^2-₄浓度体系中的最佳实验条件为1.0 mL HCl（3 mol/L）、5.0 mL聚乙烯醇溶液(含w=10%BaCl₂•2H₂O)、3.0 mL 无水乙醇。在最佳波长440 nm处，SO^2-₄质量浓度在0.2~1.5 g/L范围内符合比尔定律。该方法的检出限为 0.003 6 mg/L，定量限为 0.012 0 mg/L（n=20）。该方法样品测量回收率为99.0%~99.8%，加标相对标准偏差为 0.63%~2.44%(n=2)。与 GB/T 5750.5-2006 国标法比较，该方法操作简便、快捷，结果准确度高，在CO₂和O₂地浸采铀浸出原液SO^2-₄浓度的测定中有广阔的应用前景。     

Strain in GaN／Si〈111〉by RBS／Channeling

GaN film grown on Si substrate was characterized by Rutherford backscattering /Channeling(RBS/C).The experimental results show that the thickness of GaN epilayer is about 2.5μm and the GaN film has a good crystalline quality (Xmin=3.3%).By using channeling angular scanning,the 0.35% of average tetragonal distortion in GaN layer is observed.I addition,the depth profiles of strain in GaN film layer reveal that the strain in GaN film nonlinearly decreases with the increase of film thickness,The strain-free thickness(above 2.5μm) of GaN film on Si substrate is far below that(150μm) of GaN film on Sapphire.     

含TBP-HNO3超临界CO2流体静态络合萃取U3O8

建立了一种快速降低萃取系统压力的静态络合萃取实验装置。在此装置上研究了含TBP-HNO₃超临界CO₂静态络合U₃O₈的快速气化测量方法,探索了含TBP-HNO₃超临界CO₂静态络合萃取U₃O₈的行为规律。     

基于Pt/C/FN疏水催化剂的常温氢氧复合反应

用高压微波加热法制备了w(Pt)=10%的Pt/C催化剂,得到Pt的粒径d=(2.1±0.7) nm,再将Pt/C催化剂与聚四氟乙烯(PTFE)一起负载于泡沫镍(FN),制备疏水催化剂Pt/C/FN.用Pt/C/FN催化常温氢氧复合反应,研究了温度和H2流速对H2转化率的影响.与商用亲水催化剂Pt/Al2O3相比,Pt/C/FN催化剂活性明显更高.潮湿及干燥条件下测试了Pt/C/FN疏水催化剂的活性,潮湿条件下其活性仅有少量下降.富氧条件下考察了CO对Pt/C/FN疏水催化剂活性的影响,CO对H2转化率的影响较小.     

Sr树脂在气溶胶~(210)Pb、~(210)Bi和~(210)Po联合分析中的初步应用

气溶胶中~(210)Pb、~(210)Bi和~(210)Po的活度浓度处于不平衡状态,本工作对3种核素联合分析进行了方法设计,并采用标准溶液对方法进行了验证。方法验证了Sr树脂对Pb-Bi-Po的分离。依据三种核素的回收率~(210)Bi(约97%)~(210)Po(约93%)~(210)Pb(约89%)、PbSO_4中~(210)Bi的生长曲线及BiOCl的衰变曲线,可以确定Sr树脂对3种核素的分离效果较好。Sr树脂在气溶胶~(210)Pb、~(210)Bi和~(210)Po中的联合分析应用研究,可以应用于探究气溶胶中Pb-Bi-Po不平衡现象,为气溶胶分析提供技术方法。