细长氚光管内壁荧光涂层制备工艺与性能

针对小尺寸气态氚光源研制需求,自主开发了一种细长玻璃管内壁制备微米级ZnS(Cu)荧光粉的湿法涂覆及烧结工艺,设计并建立了一套可控压力、流量、温度的涂覆装置,利用此涂覆装置进行了规格为?1.1 mm×550 mm的细长玻璃管内壁荧光涂层的制备工艺研究,分析了料浆配方对混合液体配方黏度以及涂层厚度的影响;优化了干燥工艺参数,最终在细长玻璃管内获得了满足功能要求的荧光涂层。截面扫描电镜(SEM)分析表明：涂层具有较好的致密性,其厚度为(16.9±0.6)μm(n=32),涂层厚度均匀性良好,且长时间放置稳定不脱落。使用该工艺充氚得到的氚光管样品发光亮度为0.642 cd/m²,发光均匀性、一致性良好,可为后续气态氚光源产品的开发提供装置条件与工艺优化依据。     

氚光源及其研究进展

氚光源是利用放射性核素氚制成的自发光装置,其使用寿命长、光强稳定、无需电源,是黑暗条件下小视野照明的优良光源,在军事和民用领域具有良好的应用前景。传统的玻璃管型氚灯是应用广泛的氚光源。由于氚气体对β射线的能量自吸收、荧光粉蔽光性和玻璃管有破裂可能等缺点,限制了氚灯性能的进一步提高。本文介绍了氚发光装置的发光机理、发展历史、安全评价以及国内外应用现状;讨论了传统玻璃管型氚灯亮度的影响因素,分析了目前氚灯存在的问题,介绍了国内外氚光源研究改进工作,并展望了国内氚光源研究与应用前景。     

四苯乙烯-三苯胺衍生物的合成、聚集荧光增强特性及其在辐致发光中的应用

传统的同位素光源(RLS)中多采用无机材料ZnS：Cu为荧光粉,其转换效率较低,限制了同位素光源的进一步应用。为了解决传统同位素光源辐光转换效率低的问题,采用聚集诱导发光（AIE）材料作为同位素光源的新型荧光材料,设计并合成了新型AIE分子四苯乙烯-三苯胺衍生物TPE-TPAO和TPE-2TPAO,通过理论计算分析两种材料的辐光转换效率,并通过扫描电子显微镜的阴极射线模拟氚放射源,测试不同电压下材料的发光性能。结果表明,TPE-TPAO和TPE-2TPAO具有典型的AIE行为,其固态绝对量子产率分别高达95.5%和74.9%。TPE-TPAO和TPE-2TPAO的理论辐光转换效率分别为28%和21%。阴极射线下,两种材料的发光强度均随着加速电压的增加而增加,同时其发光强度还与材料的发光效率和粒径相关。     

新型无氰电镀工艺制备Au-Bi合金靶

提出一种无氰碱性镀液体系制备Au-Bi合金微靶的脉冲电沉积方法。采用亚硫酸盐-酒石酸盐镀液体系,通过调控镀液成分及脉冲参数,有效控制合金组分(铋含量控制在1.5%～9.5%),实现了金、铋的共沉积;同时研究了温度、电流密度及铋的浓度等对合金含量和镀层表面形貌的影响。通过实验获得制备合金微靶的最佳配方及工艺参数为：氯化铋6g/100mL,金0.15g/100mL,酒石酸钾钠12.50g/100mL,氨水0.85mL/100mL,亚硫酸铵6.50mL/100mL,氯化钾5.00g/100mL,柠檬酸钾5.50g/100mL,十二烷基硫酸钠0.002g/100mL,酒石酸锑钾0.035g/100mL;频率500Hz,平均电流65μA,占空比1∶7,温度45℃。根据上述配方及工艺参数,制备出了表面平整均匀、外观光亮、成分可控的Au-Bi合金柱腔靶。     

环氧树脂固化放射性废树脂的配方初探北大核心CSCD

为了将中、低放射性废树脂固化成稳定的固化体,采用环氧树脂为基材,通过添加合适的固化剂、稀释剂、阻燃剂等进行固化配方试验研究。结果表明,配方为E-44环氧树脂∶651固化剂∶添加剂=1∶0.53∶0.05(38∶20∶2)、质量包容率50%时,其固化体性能最优,并满足国标GB 14569.2的要求,研究结果表明采用环氧树脂体系固化放射性废树脂是可行的。     

Analysis of Nitrous Acid in Spent Fuel Reprocessing Process

在秦山第三核电有限公司的辐射防护工作中，使用30mL一次性塑料针筒作为现场室内气态氚水浓度监测取样工具，它简单、方便、易使用，适合移动取样分析厂房内各种水蒸气成分中的氚含量，以监测氚对工作人员产生的个人剂量。     

UV-LED辐射模式对表面消毒辐射场均匀度的影响

在使用紫外发光二极管（Ultraviolet light-emitting diodes,UV-LED）进行表面消毒时,物体表面会出现部分区域消毒剂量超出必要,部分区域消毒剂量不足的现象。理想的辐射场是物体表面各点的辐射照度相同。为了优化辐射场,建立了辐射场的通用公式,编写VBA程序,实现了对辐射场的数学模拟、分析和优化。对9种UV-LED辐射模式的辐射场进行了实际模拟分析。结果显示：对于由多颗UV-LED组成的光源板,辐射距离与UV-LED间距的比以及UV-LED的辐射模式是辐射场均匀性的决定因素。由于边缘效应,在光源板正下方投影的边长的80%范围内才有可能实现辐射场均匀。当辐射距离和UV-LED间距之比在3～15的范围内时,均匀性良好（最小和最大值的比≥81.8%）。较小的最大发光角的辐射模式在照射距离和UVLED间距比例偏大的情况下更为适用,反之亦然。     

荧光粉YGaAG:Ce(Y2.96Ce0.04Al3.4Ga1.6O12)的热释光研究

部分电子设备在使用或检测中需考虑电离辐射的综合影响,用热释光剂量计是一种测量电离辐射剂量的有效方式。荧光粉被广泛应用于电子设备中,本文尝试直接将荧光粉用作热释光剂量计。首先用高温固相反应法制作了发绿光的YGaAG:Ce(Y_(2.96)Al_(3.4)Ga_(1.6)O_(12):0.04Ce)荧光粉,用线性升温法测量了荧光粉的热释光发光曲线和三维热释光谱;然后用热释光动力学方法拟合计算了材料中的电子陷阱相关参数,并系统测量了样品的剂量响应。拟合计算结果表明:材料中存在4种载流子陷阱,对应的激活能分别为0.83 eV、0.99 eV、1.15 eV和1.23eV,相应的频率因子分别为0.98×10~(10)Hz、1.28×10~(11)Hz、1.41×10~(12)Hz和1.45×10~(12)Hz。实测结果发现样品的发光峰温在185℃左右;已测得磷光体在辐照剂量0.1～200 Gy内,其热释光响应具有较好的线性,且估算其热释光探测灵敏度可能小于2 mGy。研究结果表明:该磷光体可作热释光剂量计材料,适合用于检测电子设备接受的电离辐射剂量。     

YAG晶体在软X射线荧光靶探测器中的应用

荧光靶探测器是同步辐射光源光束位置定位的重要设备之一,本文在96 500 eV软X射线内对CVD金刚石薄片和Ce:YAG晶体薄片进行光致发光亮度的测试,观察到Ce:YAG在该能量段的发光亮度比金刚石高,完成了上海光源软X射线荧光靶探测器靶材的实验研究与探测器的设计;同时给出了YAG晶体荧光靶探测器在线使用时观察到的相干光的衍射图像。     

焚烧灰造粒水泥玻璃固化配方研究

本文报道了针对中低水平放射性焚烧灰处理的水泥玻璃固化配方研究结果。以一种自制磷酸盐材料作为硬化剂,以水玻璃为固化基质进行了固化剂配方研究,并进行了固化体的性能测定。研究结果表明,当水泥玻璃固化剂的配方为:硬化剂,30±3%(wt);水玻璃,66%(wt);水泥,3±0.3%(wt);外加剂,1%(wt)时,所制得水泥玻璃固化体均匀密实,密度在1.8~2.5 g/cm3间,28 d的抗压强度≥10 MPa;对85Sr和134Cs,第42天的浸出率均≤1.5×10-4cm/d。焚烧灰经过造粒水泥玻璃固化后,固化体的减容系数(焚烧灰造粒固化后固化体的体积与焚烧灰的体积比)为0.56,减容效果好,性能优于水泥固化体。     

用中子活化分析镀膜厚度及其探测极限研究

本工作提出用中子活化分析有基底的单层或多层镀膜厚度的方法。用Am-Be中子源对Au、Al、Cu等薄膜活化后,用HPGe探测器测量被活化薄膜放出的特征γ射线全能峰面积,并用蒙特卡罗方法模拟计算HPGe探测器对不同特征γ射线的探测效率,得到用反应堆中子源活化分析不同元素镀膜厚度的方法和探测极限。与目前广泛使用的X射线荧光方法相比,其分析灵敏度可提高几个量级。     

Effects of Glow-Discharge Parameters on Silicon Coating Thickness Deposited on 316 Stainless Steel Samples

Silicon as a light element can be used as the tokamak first wall coating in order to protect the plasma from impurities which come from the wall. In this paper, we deposit an amorphous-silicon layer by the use of the glow discharge technique on the wall surface of the test chamber made from SS316. To do so, we employ silane as a source of silicon ions. The siliconization process is conducted at two time durations of 90 and 150 min. SEM image of the coated surface shows that the structure of the coated layer deposited by the 150-min is more compact in comparison with that of 90-min. Effect of current density on coating properties is evaluated by placing four samples at different locations on the wall surface which shows that the optimal values of current density are in the range of 14–20 μA/cm² and the higher range of current density can damage the coating. The results confirm that by increasing the time of siliconization the coating thickness is increased successfully from 100 to 250 nm without appearance of any damage in coating.     

预处理和溅射工艺参数对锆合金表面TiN涂层膜/基结合强度的影响

为获得高结合强度锆合金表面涂层的制备技术,采用磁控溅射法制备了TiN涂层、划痕法测试了膜/基结合强度,研究了基体预处理表面粗糙度、溅射功率、基体加热温度和基体偏压对锆合金表面TiN涂层膜/基结合强度的影响。实验制备的TiN涂层厚度在5～15 μm范围内、基体预处理表面粗糙度在（0.20±0.03） μm范围内时,溅射功率为500 W及基体加热至300 ℃时涂层均有较好的结合强度。基体偏压为-100 V时涂层在所讨论的4种基体偏压中具有最好的结合强度。结果表明,溅射工艺参数对涂层膜/基结合强度有显著影响,其中影响显著性从大到小依次为基体加热温度、基体偏压、溅射功率、基体预处理表面粗糙度。     

包覆工艺对微球形燃料相弥散燃料混合均匀性的影响

针对微球形燃料相颗粒与基体粉末的流动性相差较大、难于混合均匀,建立了一种微球的包覆工艺,并研究了包覆工艺对混合均匀性的影响。采用直径约为100μm的不锈钢微球代替燃料微球,研究结果表明,在微球表面物理包覆一层基体粉末,可增加颗粒表面粗糙度,降低两组元粉末的密度差及颗粒沉降的距离,包覆层还能使颗粒间保持一定的间距,微观上形成连续的基体网络,减少甚至避免发生偏聚,有效地改善了混合均匀性。包覆工艺的最佳参数为:保温温度,76℃;保温时间,6min;黏结剂添加量,1%;粉末粒径,小于25μm。该方法可用于改善(U-Mo)-Al、(U-Mo)-Zr等微球形燃料相弥散燃料的混合均匀性。     

一种适于湿热环境的防氡涂层

利用自制的防氡涂料,在释氡模块氡提供的辐射环境下,对防氡涂层的防氡性能和防氡稳定性进行了研究。结果表明：在1^#释氡模块氡辐射环境下,涂覆0.8 mm厚的防氡涂层,消泡剂的较佳添加量为0.3%（质量分数,下同）。在消泡剂添加量为0.3%时,随着涂覆厚度的增加,防氡效率提高,当涂覆厚度大于2.0 mm后,防氡效率趋于稳定。在分别添加灰钙、白水泥、石膏和沉淀硫酸钡4种快干助剂的防氡涂层中,仅添加沉淀硫酸钡的防氡涂层的防氡效率明显下降,而添加其他3种快干助剂对防氡涂层的防氡效率基本无影响。在防氡稳定性中,白水泥和石膏的加入在一定程度上降低了防氡涂层的防氡稳定性,而添加灰钙对防氡涂层的防氡稳定性几乎无影响。在湿热和2^#释氡模块氡辐射环境下,防氡涂层仍具有良好的耐湿热老化和防氡性能。     

EB辐射固化大豆油脂肪酸改性丙烯酸涂料

应用大豆油脂肪酸通过酯化反应合成由大豆油脂肪酸改性的丙烯酸涂料，产品经涂层和ＥＢ辐射固化实验表明涂膜性能优良，适用于木质家具涂膜的ＥＢ辐射固化。     

氧化预聚亚麻油的电子束固化

氧化预聚亚麻油的结构决定了其电子束固化除膜具有光泽度好,硬度小,柔韧性和冲击强度优良,玻璃化转变温度低,对马口铁板等极性基材的附着力差等性能;它不仅能作为顶聚体,而且,还能作为功能单体与其它组分复合使用,并能显著改善复合体系的涂膜性能;在一定范围内,吸收剂量和环烷酸钴对基固化涂膜的性能影响程度小。     

利用低能自屏蔽电子帘式加速器进行木器表面涂料辐照固化的研究

本文初步描述了利用低能自屏蔽电子帘式加速器固化木器涂料和石膏板表层涂料的生产工艺。讨论了电子束固化过程中的质量控制,诸如表层涂料的涂布技术,涂层厚度对表面性能的影响,电子束辐照场下的剂量值与剂量分布等。合成了作为EB涂料主要成分的不饱和聚酯树脂。比较了几种不同种类的EB涂料的固化条件并且对固化后涂层性能作了表述。     

Adhesion Improvement of Zirconium Coating on Polyurethane Modified by Plasmas

In order to improve the adhesion of the middle frequency magnetic sputtered zirconium coating on a polyurethane film,an anode layer source was used to pretreat the polyurethane film with nitrogen and oxygen ions.SEMs and AFM roughness profiles of treated samples and the contrast groups were obtained.Besides,XPS survey spectrums and high resolution spectrums were also investigated.The adhesion test revealed that ion bombardment could improve the adhesion to the polyurethane coating substrate.A better etching result of oxygen ions versus nitrogen predicts a higher bonding strength of zirconium coating on polyurethane and,indeed,the highest bonding strengths are for oxygen ion bombardment upto 13.3 MPa.As demonstrated in X-ray photoelectron spectroscopy,the oxygen ion also helps to introduce more active groups,and,therefore,it achieves a high value of adhesion strength.     

HTGR颗粒燃料包覆工艺研究

包覆颗粒燃料涂层工艺是高温气冷堆(HTGR)关键技术之一。在研究制备工艺参数对包覆层性能的影响的基础上,确定了制备包覆颗粒燃料的最佳工艺条件,并制备出达到冷态设计要求的 Triso 型包覆颗粒燃料。