应用正电子湮没技术定量估算高纯铁形变的位错密度和空位浓度

采用慢拉伸与多普勒展宽相结合．研究了单一试样以５×１０－５／ｓ的应变速率拉伸时，高纯铁形变作品５００Ｋ回复前后Ｓ参数随形变量的变化［Ｓ（ε）曲线］。实验结果表明．回复前的Ｓ（ε）曲线包含位错和空位的贡献．回复后仅食位错的贡献。对于同一形变量的样品．５００Ｋ回复后Ｓ参数下降．形变量越大下降量越大．对应空位贡献也越大：根据两态捕获模型计算可得：高纯铁拉伸变形产生空位和位错．空位浓度和位错密度均随形变量的增加而增加．空位浓度ＣＶ的数量级为１０１７－１０１９ｃｍ－３．位错密度ρｄ的数量级为１０９－１０１１ｃｍ－２．     

Ni_(75)Cr_(15)Fe_(10)合金的正电子湮灭研究

早在1951年,H.Thomas在Ni-Cr等合金中观察到,在进行热处理后于较低的温度范围内合金出现硬度、电阻率等增大的现象,他把此现象归因子固溶体中的一种特殊的组织状态——K状态的形成,我们在Ni_(75)Cr_(15)Fe_(10)上也观察到类似的硬度增大现象。 本文用多普勒展宽方法估测了冷轧样品中的位错密度与空位浓度。同时,通过测量正电子寿命与谱线形状参数随退火温度的变化,考察K状态的形成对正电子湮灭的影响。     

用正电子湮没寿命技术研究塑性变形纯Ni的回复过程

本文用正电子湮没寿命方法研究了塑性变形镍(含0.01％杂质)的回复过程的特点及杂质在缺陷回复过程的作用和影响,计算了形变为10％的试样中的位错密度及形成空位团的有效空位浓度。     

正电子湮没多普勒展宽数据的稳定和修正

本文介绍了在正电子湮没多普勒展宽测量中如何利用参考谱线去稳定和修正正电子湮没谱线的线型参数。     

正电子湮灭技术对镍和不锈钢辐照效应的初步探讨

用正电子湮灭技术研究金属中的缺陷,最近十多年来有着迅速的发展。正电子湮灭寿命、湮灭光子的角关联和多普勒加宽这三种实验方法对于晶体的缺陷都很灵敏。尤其对于空位、位错、空位聚集体等空位型缺陷特别灵敏。因此,这些方法在金属材料的辐照损伤研究中引起了人们特有的兴趣。本文用正电子湮灭技术研究了72.5MeV的碳离子(_(12)C~( 4))轰击镍和不锈钢的辐照效应,测量了它们的正电子湮灭寿命和多普勒加宽线形参数S。另外,还用高压透射电子显微镜和位错热激活法进行了测量。并对经过辐照和未经过辐照样品的测量结果进行了对比。这三种实验方法给出了一致的定性结果。     

超塑形变Al-6Cu-0.5Zr合金正电子湮没寿命测量

正电子对材料内部原子尺度缺陷(如空位、空位团、微空洞等)十分敏感。本文介绍不同形变量的超塑性Al-6Cu-0.5Zr合金正电子寿命测量结果。用两态捕获模型分析,得出正电子湮没平均寿命与形变量的关系。     

正电子湮没寿命谱和多普勒展宽谱的自动获取和处理技术

本文介绍的正电子湮没寿命谱和正电子湮没多普勒展宽谱的数据自动获取和处理技术使Can-berra S-40或S-35型多道分析器与IBM-PC/XT微型计算机之间实现了相互通讯及全套的解谱数据处理和原始数据存盘、计算结果存盘及列表绘图等自动获取和处理数据的工作。使IBM-PC/XT微型计算机用于正电子湮没寿命谱仪或多普勒展宽谱仪的在线处理工作得以实现。     

腐蚀疲劳断裂前氢与缺陷相互作用的正电子湮没研究

用正电子湮没谱和加热释氢研究了低合金高强钢人工海水腐蚀疲劳断裂前经若干小时疲劳的样品。实验结果表明,腐蚀疲劳早期阶段产生的位错、空位团以及钢中晶界是氢的捕获位,其捕获氢量随疲劳时间增加。氢与空位相互作用使空位团尺寸增加,数目增多,氢与位错相互作用促使位错增殖且随疲劳时间增加。晶界与氢相互作用能随疲劳时间、晶界捕获氢量增加而降低。碳化物沿晶析出促进了晶界捕获氢。较低的晶界-氢结合能有利于氢沿晶运动,促使预裂缝沿晶发展。     

用正电子湮没谱学技术表征一种有机-无机杂化膜

应用正电子湮没寿命谱(Positron annihilation lifetime spectroscopy,PALS)和正电子湮没符合多普勒展宽能谱(Coincidence Doppler broadening energy spectroscopy,CDBES)等正电子湮没谱学技术能从微观尺度上对聚合物-金属有机骨架材料杂化膜的微观结构进行表征。结果表明,随着金属有机骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)添加量的增大,杂化膜中较小的和较大的自由体积的尺寸都减小了;杂化膜的正电子湮没符合多普勒展宽能谱显示,MIL-101(Material Institute Lavoisier-101)亚纳米粒子的加入使得正电子在聚二甲基硅氧烷(Poly(dimethyl siloxane),PDMS)氧原子上的偏向湮没效应减弱,部分正电子与来自MIL-101亚纳米粒子中金属原子的电子发生湮没,表明MOFs加入改变了聚合物基体自由体积周围的化学环境。     

Fe掺杂CuAlO_2的微结构和热电性能的正电子湮没研究

测量了CuAl1-xFexO2样品的X射线衍射图、热电性能、符合正电子湮没辐射多谱勒展宽谱和寿命谱。结果表明,在CuAlO2中加入少量的Fe(x≤0.10),样品的正电子湮没辐射多谱勒展宽谱的3d信号增强,正电子S参数、正电子平均寿命和电阻率降低;当Fe含量较高(x0.10)时,随Fe含量增加,CuAl1-xFexO2样品的正电子湮没辐射多谱勒展宽谱的3d信号降低,正电子S参数、正电子平均寿命和电阻率升高。CuAl1-xFexO2室温Seebeck系数随样品中缺陷浓度升高。讨论了Fe掺杂对CuAlO2微结构和热电性能的影响。     

Cu-23.48at%Zn-8.63at%Al形状记忆合金时效的正电子湮没研究

由于铜基合金价格十分低廉,已经成为形状记忆合金领域的重要研究对象。但是,这方面的大量工作表明该类合金存在稳定化的问题,淬火后具有热弹马氏体转变的试样存放一定时间后就失去或大大减弱记忆效应。不少作者采用电阻率、X射线、电镜等手段进行了分析,而用正电子湮没方法的工作较少。本文用正电子湮没多普勒展宽能谱初步测量了成分     

直拉单晶硅太阳能电池光致衰减效应的正电子湮没谱研究

采用正电子湮没辐射多普勒展宽谱研究了光照和热处理对直拉单晶硅太阳能电池微观缺陷和输出特性的影响。结果表明:随着光照时间的增加,太阳能电池的转换效率逐渐下降,照射超过12h后达到一个稳定值;将辐照后样品在200℃下热处理2h后,转换效率逐渐回复;电池中的硼氧复合体缺陷的激活和钝化导致电池转换效率和多普勒展宽谱的变化。     

Fe-1.5wt% Cu合金中Cu纳米颗粒与微观缺陷热回复过程研究

不锈钢结构材料中Cu纳米团簇是导致核反应堆压力容器钢脆化的主要原因之一。本文用扫描电子显微镜(SEM)和正电子湮没谱学(PAT)研究材料中的纳米Cu颗粒以及微观缺陷经热处理后的回复过程。PAT测量结果表明,Fe-1.5wt%Cu合金在1 173 K高真空退火处理后,主要缺陷得以回复,合金中存在Cu纳米颗粒且能吸引并捕获热化后的局域态正电子。SEM对不同温度退火样品的微观结构进行表征,结果表明,随着退火温度的升高,合金中Cu纳米颗粒的浓度逐渐降低。1473 K退火,SEM未观测到明显的Cu纳米颗粒,而多普勒展宽能谱的W参数表明合金中仍存在微小Cu纳米颗粒。     

寿命谱仪能窗选择

近年来正电子湮没技术发展很快。它已经广泛地应用于各种领域中,在某些领域如金属及合金的研究中几乎成为一种常规的手段。 正电子湮没实验技术有三种主要的方法即寿命测量、能量的多普勒展宽测量、角关联测量。其中的寿命测量从概念上讲是比较直接的,但是从仪器设备和它的合理使用上讲,寿命测量是三个正电子方法中最为复杂的。 对于正电子寿命测量所使用的正电子寿命谱仪来说,谱仪的分辨率是最为重要的指     

正电子在不同结晶度Teflon中的湮没特性

本文通过寿命谱和多普勒增宽谱测量来了解正电子在不同结晶度Teflon中的湮没机制。同时为获得长寿命驻极体提供信息。用FWHM=440ps的寿命谱仪测量了由等温退火和淬火而获得不同结晶度的Teflon样品。用X衍射测得等温退火样品的结晶度为74％称TEF~((c)),而淬火样品几乎看不到结晶峰称TEF~((α))。用对~(106)Ru的分辨率为1.14keV的高纯锗测量两种不同结晶度的多普勒增宽谱,算得S参数见表。     

正电子在高能电子辐照聚乙烯和聚丙烯中的湮没特性

用正电子湮没寿命谱和多普勒展宽方法研究高能电子（12MeV）辐照聚丙烯和聚乙烯的不同特性，发现在160kGy剂量内，正电子在聚丙烯内的短寿命成分随着电子辐照剂量的增大而变长，中间成分的强度则减弱，但当剂量为320kGy时，各湮没寿命与没有辐照的样品类似。而长寿命成分的强度不随剂量增加而变化。在电子辐照的聚乙烯薄膜中，当剂量为80kGy时，正电子中间寿命强度I2增加，长寿命成分的强度I5则有所减少。之后，随着电子辐照剂量的增加，则不再变化。正电子湮没γ射线多普勒展宽S参数随电子辐照聚乙烯的剂量变化与I5相同。正电子湮没特性的差别表明高能电子辐照这两种聚合物所引起结构上的变化是不同的，并为其宏观特性（如力学性质变化）的改变提供了微观依据。     

变形铝正电子湮没实验结果的一个简单理论解释

Arponen等曾计算了铝中刃位错的正电子湮没效应,在理论上解释了Hautojarvi的变形铝正电子湮没实验,我们采用他们的理论方法,但简化了他们的位错模型,用空心柱孔模型计算了变形铝的正电子湮没效应,得到了与Arponen等结果一致、与Hautojarvi实验符合的结果,角关联曲线亦有所改善。计算结果表明:1)在凝胶模型的意义下,若晶体中存在半径为0.93A的空心柱孔,就将给出与Hautojarvi实验符合的结果;2)Arponen等的模型中的位错弹性理论部分对角关联曲线的计算意义不大。我们看到,一方面位错中心对正电子的捕获可能是较强的,因而对总的湮没效应贡献很大;另一方面也存在着变形铝正电子湮没效应是由一系列微空位所贡献的可能性。     

对用72.5MeV_(12)C~(4 )轰击镍和不锈钢样品引起的辐照效应的研究

本文叙述一个用_(12)C~(4 )轰击镍和不锈钢样品产生辐射损伤的实验。_(12)C~(4 )由回旋加速器产生,能量为72.5MeV,辐照程度在0.15～0.5dpa之间。辐照效应用三种方法进行测量分析:透射电子显微镜观察、形变热激活分析和正电子湮没技术。观测结果表明:经过辐照以后在镍中产生了空洞,而在不锈钢中损伤不明显。     

正电子湮灭辐射多普勒加宽谱的测定

一、引言 在电子-正电子湮灭中,由于质心的运动,在实验室系中测得的511keV湮灭光子能谱会有一个多普勒加宽。同时,在湮灭时由于正电子已接近于热化状态,其动量与电子动量相比可以忽略,因此,多普勒加宽谱实际上表征了与正电子发生湮灭的电子的动量分布。由于这类分布与材料的电子结构以及各种缺陷都有密切的联系,因此,近年来,湮灭多普勒加宽谱的测定方法已开始在固体物理研究中有了实际的应用。 本工作用高分辨率的Ge(Li)谱仪,对正电子在几种金属中的多普勒加宽谱进行了实验测定。根据所测得的全能峰的谱形,应用最小二乘分析法,在PDP-11小型计算机上进行了实验数据的拟合,由此给出了     

慢正电子束研究N^＋注入金属镍中生成的缺陷

用慢正电子束配合多普勒湮没能谱测量技术研究N~+离子注入镍样品产生的缺陷。由未注入的样品得到了正电子在镍中的扩散参数E_0=4.6keV。比较两个样品的S参数随入射正电子能量变化的曲线给出了95keV、6.4×10~(17)/cm~2剂量的N~+注入镍样品所产生的缺陷分布;缺陷由表面一直延伸到190nm,浓度最大的区域在27—110nm。这些都与由Trim程序的Monte Carlo模拟计算的结果很好地符合。