核辐射条件下磁性器件的动态效应

核爆炸瞬间释放的中子、γ射线和核电磁脉冲对磁性材料及器件会产生各种影响,引起性能变化。中子能使磁性材料产生永久性损伤的主要原因是高能中子与材料相互作用使晶格原子产生位移效应。γ辐射可引起电离效应,产生瞬时光电流,对材料及器件造成瞬时干扰,甚至永久性损伤。静态实验证明,当中子流量达10~(16)中子/厘米~2、γ剂量率为10~8拉德(硅)/秒时,磁性器件的性能无显著改变。核爆瞬间,在相当大的范围内产生强大的电磁脉冲,其电场强度为10~4—10~5伏/米,脉冲波形持续时间为几百10~(-9)秒,频谱范围从10~2千赫兹到10~2兆赫兹。由于磁性器件外部屏蔽不完善或结构本身的孔隙,使外部电磁脉冲可以渗透到内部。即使屏蔽很完善,在几百公里范围内的强γ辐射也会在器件内部感生内电磁脉冲。这些都会干扰或破坏磁性器件的正常工作性能。因此在核辐射条件下,研究这些材料和器件的动态性能具有重要意义。     

M、W、X型六角钡铁氧体的实验穆斯堡尔谱

M型铁氧体(BaFe_(12)O_(19))的磁性和穆斯堡尔谱早有报导。近年来对W型铁氧体(BaFe_(16)O_(27))的研究颇感兴趣。对X型铁氧体(BaFe_(13)O_(23))的研究工作不多,迄今尚未见它的穆斯堡尔谱的报导。 我们以α-Fe_2O_3和BaCO_3为原料,按其正分比配方,制成了M、W、X型六角钡铁氧体。利用512道脉冲分析器,等加速穆斯堡尔谱仪,采用25mCiPd为衬底的穆斯堡尔谱源,并用25μm的α-Fe吸收片作速度定标,     

各向同性和各向异性BaFe_(12)O_(19)的磁性和穆斯堡尔效应的研究

样品采用工业生产的各向同性和各向异性BaFe_(12)O_(19)材料。先进行室温和77K的磁性研究。材料性能如下表所示。其中,σ_s(77K)为77K时的饱和磁矩,其余为室温数据。     

基于中子衍射的六方相Er1-xYxMnO3结构和磁学性能研究

为研究六方钙钛矿氧化物中磁结构和稀土离子对磁性能的影响,以六方相ErMnO3为母体,通过非磁性Y3+离子对磁性稀土Er3+离子的替代,利用X射线衍射、中子粉末衍射和磁性测量等表征手段,对六方化合物Er1-xYxMnO3的晶体结构和磁性进行系统研究。研究结果表明,Y3+离子的掺杂并未引起晶体结构和磁结构的明显改变,同时发现六方晶体结构随温度的增加呈各向异性热膨胀,在ab面内膨胀而沿着c轴收缩。中子衍射实验结果表明,Er04Y06MnO3样品的有序温度约为79 K,低温下系统的基态为反铁磁性,结构为Γ2（P63c′m′）或Γ4（P63′c′m）组态,与Er08Y02MnO3相同。磁化测试结果表明,非磁性Y3+离子掺杂量的增加削弱了磁化强度,2 K时磁性稀土离子Er3+的自旋有序在外磁场下表现出铁磁信号。该研究阐明了Er1-xYxMnO3的磁性本质和稀土磁性调控特性,为其潜在应用提供了有力指导。     

磁性纳米微粒的制备方法及其在放射免疫分析中的初步应用

采用化学共沉淀法合成水溶性正癸酸包覆的Fe3O4磁性纳米微粒,并以此为核心物理吸附羊抗兔IgG制备磁性纳米第二抗体,作为磁性分离载体用于放射免疫分析中。用光子相关光谱仪与透射电镜测定了磁性纳米微粒的粒径大小、粒径分布和多分散度等。研究了羊抗兔IgG包被磁性纳米微粒的包被介质的pH、羊抗兔IgG用量和包被时间等制备条件对磁性纳米微粒二抗免疫反应结合能力和非特异结合的影响。结果表明：化学共沉淀法制得的Fe3O4平均粒径约为10-20nm,吸附羊抗兔IgG后其平均粒径为1000nm左右,并可用于放射免疫分析中。提示羊抗兔IgG可通过物理吸附的方法固定在磁性纳米微粒上,其优点是制备方法简便、省时和成本低,在放射免疫分析中具有磁性分离的方便性,具有较大的医学应用价值。     

纳米磁性Fe3O4粉体掺杂聚苯乙烯ICF靶丸材料制备

为实现惯性约束核聚变中无接触点打靶实验构想,探索在聚苯乙烯(PS)中掺杂纳米磁性粉体,以制备磁性靶丸。采用本体聚合工艺制备了Fe₃O₄/PS磁性靶丸复合材料,通过FTIR、TG-DSC、SEM、VSM等手段对该材料进行了分析表征。结果表明：Fe₃O₄/PS靶丸复合材料的饱和磁化强度随磁性粉体含量的增加而增大;适量粉体的掺入提高了复合材料的拉伸强度和冲击强度,且随粉体含量的增加而增强;所制备的磁性靶丸复合材料悬浮时所需的外界磁场相对较弱,其磁性能满足磁悬浮的条件。     

钙钛矿型复合氧化物LaFeO3纳米材料的穆斯堡尔谱研究

在室温下用Mossbauer谱研究了具有不同晶粒尺寸、不同压力下压实的纳米晶材料LaFeO_3。结果表明,70nm的常规LaFeO_3晶粒呈反铁磁性结构,12.4nm的LaFeO_3纳米晶是较弱的反铁磁结构和较强的超顺磁结构的叠加。纳米晶材料的界面/体相和超精细磁场随着压实力而改变。16nm的LaFeO_3纳米晶的所有变化均小于12.4nm的LaFeO_3纳米晶的变化。转靶XRD结果表明,经过不同压力压实的样品发生了晶粒碎化、晶间接触及位错等现象。     

磁性纳米微粒的188Re标记

将组氨酸固载到氨基化磁性纳米微粒表面.以188Re的面式结构三羰基配合物fac-[188Re(CO)3(H2O)3]+为放射性标记前体,对磁性纳米微粒进行了标记.固载有组氨酸的磁性纳米微粒在70 ℃、pH 6.6下反应40 min ,标记率为(91.4±0.3)%,并且标记物在37 ℃的小牛血清中有良好的体外稳定性,72 h后放射性仍保留80%以上.     

纳米级固体颗粒应用于热管的试验研究

对含有纳米级磁性微粒的磁性流体应用于热管进行了试验研究,分析了微粒浓度对热管传热性能的影响。试验结果表明．在试验研究的范围内,纳米级磁性颗粒应用于热管后减弱了热管的传热,而且磁性流体热管存在一个最优磁性微粒浓度,该浓度下磁性流体热管的传热性能最好。     

水基磁性流体竖直加热棒下的池沸腾传热实验研究

研究了磁性微粒浓度、外加磁场对水基磁性流体在竖直加热棒加热情况下的沸腾传热影响;实验结果显示,磁性微粒浓度和外加磁场对磁性流体的沸腾换热有很大影响：对于中低浓度的磁性流体,存在一个最优的磁粒浓度,在该浓度下沸腾传热的强化效果最显著,施加磁场时,该结论仍然成立。施加磁场能强化磁性流体的沸腾传热。     

DyxEr5－xSi3系列化合物晶体结构和磁性研究

利用电弧炉制备了DyxEr5－xSi3（x＝0,1,2,3,4,5）系列化合物样品。通过X射线粉末衍射分析和磁性测量研究了Dy替代Er对Er5Si3化合物晶体结构和磁性的影响。结果表明：DyxEr5－xSi3（x＝0,1,2,3,4,5）系列化合物的晶体结构为Mn5Si3型,随着Dy替代量的增加,晶胞体积变大。当0≤x≤2时,样品具有反铁磁性,顺磁居里温度由负值（x＝0）变为正值;而x＝3,4时,样品显现铁磁性,顺磁居里温度均为正值。虽然磁性原子及其相互作用的变化对磁性能影响很大,但所有样品的磁有序转变温度都很好地遵守了DeGennes定律。     

18-冠-6/LA/Fe3O4复合磁性纳米粒子的制备及其吸附性能研究

Fe₃O₄磁性纳米粒子（MNPs）比表面积大、吸附能力强,且在外磁场作用下易于液固分离,冠醚具有对铀酰离子选择性配位的能力。本研究制备了兼具两者特点和优势的18-冠-6/LA/Fe₃O₄复合磁性纳米粒子。其结构经红外（IR）、扫描电镜-X射线能谱（SEX/EDX）、振动样品磁强计（VSM）、热综合分析仪（TGA）进行表征,表明18-冠-6/LA/Fe₃O₄复合磁性纳米粒子的粒径为12～23 nm,饱和磁化强度为56.34 emu/g。用制得的复合磁性纳米粒子对溶液中铀酰离子进行初步吸附实验,在选定的条件下,平衡吸附率达95%,操作方法快速简便,吸附后的磁粒子可方便地进行富集和回收。     

Au/Fe3O4磁性复合粒子的光化学制备

用紫外光辐照含有纳米 Fe3O4磁流体的氯金酸和聚乙烯醇的水溶液,制备了 Au/Fe3O4磁性复合粒子,并用紫外.可见光谱、X射线衍射和透射电镜对其进行了表征.磁性复合粒子中Au纳米粒子具有面心立方结构,其等离子共振吸收峰分布较窄,说明金纳米粒子的粒径分布较均匀.TEM表明该复合粒子具有团簇状结构,由许多Au和Fe3O纳米粒子构成,尺寸介于70-230 nm范围.对照实验表明聚乙烯醇是Au纳米粒子与Fe304之间复合的必需媒介,据此提出了生成团簇状Au/Fe3O4磁性复合粒子的可能机制.     

惯性约束聚变靶丸材料磁性聚苯乙烯的制备

聚苯乙烯(PS)是惯性约束聚变(ICF)实验中重要的靶丸材料,磁性聚苯乙烯材料有利于实现靶丸在辐射场中的无接触支撑。本工作以FeCl3、FeCl2和NaOH为原料,在分散剂的作用下,制得均匀分散的棕黑色Fe3O4磁流体,然后与苯乙烯聚合获得Fe3O4-聚苯乙烯磁性材料。激光粒度分布测试结果显示,所得磁流体的粒度小且分布均匀;XRD分析表明,磁流体中无其它杂相存在。此外,还对Fe3O4-聚苯乙烯磁性材料进行了DTA及FTIR分析。分析测试结果表明,采用本工作所设计的方法可合成出Fe3O4-聚苯乙烯磁性复合材料。     

多种金属氧化物混合物的固溶体的穆斯堡尔效应及XRD分析研究

在αFe_2O_3中依次累积加入K_2O、Cr_2O_3、CuO、MGO和SiO_2形成不同混合物,在空气中800℃活化焙烧5h后,发现αFe_2O_3和所加氧化物之间发生了不同的反应,生成不同的化合物。该结果有助于进一步理解这些氧化物作为助剂和载体的作用。     

冠醚包覆聚苯乙烯磁性颗粒的合成、表征及其对锶离子的吸附性能

为建立应用磁性颗粒快速分离低水平~(90)Sr的方法,分别以沉淀法合成Fe_3O_4纳米颗粒,微乳聚合法合成磁性聚苯乙烯-二乙烯苯颗粒(Pst-DVB@Fe_3O_4),并将4,4’(5’)-二叔丁基二环己基-18-冠-6(DtBuCH18C6)通过物理作用包覆在Pst-DVB@Fe_3O_4颗粒表面,最终生成一种新型的核-壳结构的DtBuCH18C6包覆的聚合物磁性颗粒(DtBuCH18C6@Pst-DVB@Fe_3O_4)。采用扫描电镜、红外光谱、X射线光电子能谱等方法对颗粒的形貌、结构、表面元素组成及含量进行分析。用于分离水溶液中Sr~(2+)的批实验结果表明,Sr~(2+)的吸附量随着pH值而增加,而在pH=11和pH=13之间急剧上升,温度升高,其吸附量增加。吸附动力学模型结果表明,Sr~(2+)在DtBuCH18C6@Pst-DVB@Fe_3O_4表面的吸附更接近于其和Sr~(2+)之间形成络合物的单层化学吸附过程,符合Langmuir模型。在优化的条件下其最大吸附容量为2.62 mg/g。     

基于二维查找表的SET耦合注入方法

随着器件特征尺寸的减小,利用独立电流源进行单粒子瞬态（SingleEventTransient,SET）注入的方法与实际脉冲存在很大误差,器件/电路混合模拟能与实际较好符合,但在大规模组合逻辑的软错误率分析中使用器件/电路混合模拟非常耗时,急需电路级快速的SET注入方法。针对0.18μmCMOS反相器构建了基于二维查找表的SET耦合注入方法,并与器件/电路混合模拟的结果进行比较。结果发现：基于二维查找表的SET耦合注入方法与器件/电路混合模拟方法的结果比较符合,而仿真速度比器件/电路混合模拟快3个数量级。     

γ射线辐照合成γ-Fe2O3/聚苯乙烯磁性复合微球

结合^60Coγ射线辐照与分散聚合，分别通过两步法和一步法，在常温常压下，成功地合成了γ-Fe2O3／聚苯乙烯(γ-Fe2O3／PSt)磁性复合微球，并对复合微球的形成机理进行了探讨。用透射电子显微镜(TEM)、电子衍射(ED)、X射线衍射(XRD)、付里叶变换红外(FTIR)光谱对样品进行表征和研究。实验结果表明，产品为多个γ-Fe2O3纳米粒子均匀地分散于PSt微球中的γ-Fe2O3／PSt磁性复合微球，体系中的丙烯酸(AA)对磁性复合微球的形成起到了非常重要的作用。     

钝化层结构对氚辐伏电池转换性能的影响

在辐射伏特效应同位素电池(辐伏电池)中,器件的辐伏转化性能不仅受限于换能器件所用的半导体材料、结构或加载放射源的种类,还受换能器件表面钝化层结构的影响。为在氚化钛源加载的平面单晶硅PN结辐伏电池(氚辐伏电池)中得到最佳的钝化效果,本文设计了3种不同的钝化层结构,考察其初始输出性能和抗辐射性能,并单独研究了氚化钛源出射的X射线对单晶硅换能器件的辐射损伤。结果显示:在辐伏电池初始输出性能方面,Si/SiO2/Si3N4结构Si/B-Si glass/Si3N4结构Si/Si3N4结构;在抗氚化钛源辐射损伤方面,Si/Si3N4结构Si/B-Si glass/Si3N4结构Si/SiO2/Si3N4结构,Si/B-Si glass/Si3N4结构具有最佳的抗X射线辐射衰减性能。氚化钛源出射的X射线对辐射损伤效应起主要作用,XPS结果显示,X射线长时间辐照造成了单晶硅表面平整性的破坏。     

包磷γ-Fe_2O_3磁粉的穆斯堡尔谱

和包硅处理一样,包磷处理是近年来发展的提高γ-Fe_2O_3磁性能的一种方法。本文用穆斯堡尔吸收谱研究包磷处理对γ-Fe_2O_3磁性的影响。包磷量为0.39％、0.58％、0.78％、1.17％、1.4％。从实验结果发现,随着含磷量的增加,穆斯堡尔谱内场稍有增大,当含磷量增加到1.4％时,穆斯堡尔谱发生分裂,出现复相,这时磁