离子注入碳对铀表面初始氧化行为影响的研究

用俄歇电子能谱(AES)分别对高真空室中铀样品及多能量叠加离子注入碳铀样品与氧气吸附及初始氧化过程进行了研究.结果表明,在高真空室中,清洁铀表面很容易吸附氧化,发生氧化反应,当O2暴露剂量为40 L时,清洁铀表面就会形成一层UO2;离子注入碳后铀表面的抗氧化能力增强.     

铀表面离子镀铝层初始氧化EELS和AES原位研究

利用电子能量损失谱(EELS)和俄歇电子能谱(AES)原位研究了铀表面离子镀铝改性层在室温,氧气超高真空环境中的初始氧化行为。铝镀层初始氧化行为与金属铝不同,铝镀层表面初始吸附、氧化速度快于金属铝,钝化能力比金属铝强。铝镀层与金属铝相似,初始氧化物均以岛状形式生长,但岛状生长时间缩短。     

用AES研究铝薄膜与基体金属铀之间的界面反应

在俄歇电子能谱(AES)仪超高真空分析室中利用氩离子溅射沉积方法将Al沉积在U基体上.对不同Al沉积量的铀表面实时采集AES和低能电子损失谱(EELS),以研究沉积Al原子与U表面原子间的相互作用以及Al膜的生长过程.将实验样品进行退火处理后进行深度剖析.研究结果表明Al沉积在U基体上是以岛状方式生长的;室温下,沉积Al原子与U表面原子间存在界面作用,两者在界面处相互扩散形成了合金相.退火促使界面扩散速率增大,界面结合力增强,并有可能形成化合物UAlx.     

铀铌合金真空热氧化膜的俄歇电子能谱研究

用俄歇电子能谱(AES)研究了高真空下，环境温度对铀铌合金真空氧化膜的影响。当温度高于603K时，氧化膜表面结构发生明显改变，表面主要由铀碳化合物、金属态的U和Nb组成。利用Ar^ 溅射铀铌合金真空热氧化膜进行深度分布分析，发现在热氧化膜的表面氧含量很小，而在热氧化膜的内部有氧增多的现象。     

CO处理对铀在40℃和70℃潮湿空气中抗蚀性能的影响

采用增重法研究了金属铀表面经CO处理后在40℃和70℃潮湿空气中的抗蚀能力。研究结果表明，在70℃潮湿空气中，其抗蚀能力增加不明显；而在40℃环境中，金属铀表面的抗蚀能力得到明显提高，且在实验范围内其抗能力随CO剂量的增加而增强。用俄歇电子谱（AES）分析了铀试样处理前后表层的成分变化。分析结果表明，铀表面径CO处理后，其表层形成了一定厚度的富碳层，并显示该富碳层对提高铀表面抗蚀能力起着重要作用。     

Zr—4中合金元素的表面偏聚

Ｚｒ－４合金中合金元素的表面偏聚可能影响它的性质，用带有加热装置的俄歇电子能谱仪分析了Ｚｒ－４试样在４００－６００℃条件下加热不同时间的表面偏聚现象，发现试样加热到４００℃以上时，Ｓｎ元素有明显的表面偏聚现象。     

离子轰击对氮化铀表面氧化行为的影响

采用离子氮化技术制备得到一定厚度的氮化铀层,以不同能量的氩离子轰击考察氮化铀的辐照氧化行为,并与大气中的自然氧化行为进行对比,考察材料在辐照环境下的稳定性。结果表明,氮化铀表面经氩离子轰击后,表面形貌发生了改变;氩离子轰击氧化与大气中的自然氧化行为存在差异,离子轰击增强了氮化铀表面的氧化程度,但其对氧化行为的影响主要在浅表面,大气氧化的氮化铀氧化层更厚;随着氩离子轰击能量的增加,表面氧化物含量及氧化层深度显著增加。总体而言,氩离子辐照对氮化铀层的影响随深度的增加而减弱,并不影响氮化铀的整体稳定性。     

铀铌合金在O2气氛中氧化初期的XPS研究

采用X射线光电子能谱（XPS）分析研究了298K时铀铌合金的清洁表面在O2气氛中的原位氧化过程。通过分析反应各阶段U4f,Nb3d和Ols谱峰的变化,揭示了O2在轴铌合金表面吸附解离后,优先与表面Nb原子和U原子结合生成NbO、UO2-x和UO2,然后NbO进一步氧化为NbO2和Nb2O5,在氧化的不同阶段U和Nb分别向表面偏析。     

金硅面垒探测器中超薄氧化膜的研究

采用激光椭圆偏振仪、俄歇电子能谱仪和电学方法等手段对面垒探测器中的Au-Si界面进行了研究。实验结果表明,在Au-Si之间存在一层数纳米厚的薄氧化层,它的成分和结构与制作工艺有关,通常是不完全氧化膜,它的存在对探测器性能有重大作用。     

铀表面状态的变角度XPS研究

采用变角度XPS(X射线光电子谱)技术研究了贫铀的初期氧化过程,获取了金属态贫铀表面U4f和O1s谱峰以及价带的XPS谱.研究结果表明变角度技术对金属铀表面初期的氧化过程揭示得更为详细,而且,金属铀表面外围电子只有离域态性质,未出现局域态,并对比文献中关于"U/基材"体系的实验结果进行了讨论.通过比较15°、45°和85°分析角度下O1s与U4f的XPS谱峰强度比值随时间的变化关系,观测到氧和铀的谱峰强度比值存在明显的差异,表明变角度技术可很好地应用于处于超高真空中的金属铀表面在初期氧化过程中的研究.     

铀的电子能量损失谱密度泛函理论计算及实验研究

采用密度泛函理论计算及实验获取了铀的电子能量损失谱（Electron energy loss spectroscopy,简称EELS）。计算的谱峰位置与实验一致。结合计算得到铀的能带及态密度对计算谱及实验谱特征峰进行分析,结果表明：由于铀的5f电子形成窄带对等离子体振荡贡献较小,6p电子的共振跃迁致使等离子振荡频率降低;实验谱中13．3eV能量损失峰为体等离子体振荡峰,20．3eV能量损失峰为6p能带到费米能级跃迁能量损失峰,27．6eV能量损失峰为两次体等离子振荡吸收峰。     

钛合金氧化膜的AES和XPS研究

用X射线衍射仪（XRD）,X射线电子谱仪（XPS）和原位俄歇电子谱（AES）法研究了Ti-Al-V合金在300℃ pH9的水中氧化13000h所形成的氧化膜的结构,成分和价态以及其随深度的变化,发现氧化膜是由TiO2,Al2TiO5,Ti3O5,Ti2O3和TiO所组成,并且,氧化膜由表面到基体基本是按以上顺序交迭构成,通过XPS和原位AES分析发现钛合金表面形成稳定的厚约500nm的Ti^4 (TiO2)层,随深度的增加出现了Ti^3 (Ti3O5,Ti2O3) 和Ti2＋（TiO),直至基体,氧化膜总厚度约3000nm。     

高分辨快电子能量损失谱仪的改进

新研制的成功的电子能量损失符合谱仪是由电子能量损失谱仪、正离子飞行时间质谱仪、负离子习行时间质谱仪及相应的电子学符合测量系统构成。该系统可以同时获得电子与原子分子碰撞后散射电子、电离或解离正离子、解离负离子或电离电子的信息。利用该装置测量了一氧化碳分子的光电离效率曲线及其离子碎片的部分光学振子强度密度。     

XPS/AES研究室温下铀基氮化层的表面氧化

采用俄歇电子能谱仪（AES）以及X射线电子能谱仪（XPS）原位研究了室温下铀基氮化层在纯O₂气氛中的初始氧化过程。原位氧化过程中U的AES微分谱以及U 4f、N 1s、O 1s谱的变化显示,U₂N_3+x氧化形成了UN_xO_y;AES深度剖析结果显示,经18 L以及120 L O₂曝露氧化层与氮化层界面处均出现N的富集,表面形成氧化层-富氮层-氮化层的三明治结构。富氮层U原子的AES微分谱中OPV混合峰的峰位远低于氮化层与氧化层,N 1s谱向低能侧移动, 表明富氮层主要成分为N/U比较氮化层更高的氮化物。推测U₂N_3+x的氧化基于O原子对N原子的置换,被置换出的N原子进入邻近晶格使N/U比增大并阻碍O原子向内的进一步扩散。     

Stopping power and Cherenkov radiation in photonic crystals

Electron energy loss spectroscopy (EELS) induced by fast electrons in electron microscopes are used to probe photonic structures. Some of the loss features are shown to be associated to the excitation of radiative modes in the samples (Cherenkov radiation), from where information on photonic bands is extracted. The case of a 1D crystal is qualitatively discussed to explain the physics behind Cherenkov radiation in photonic crystals. For an electron beam collimated on one of the pores of 2D crystal consisting of a porous alumina film with 100-nm lattice constant, theory predicts a Cherenkov feature at around 6–9 eV, which is in excellent agreement with experiment. Finally, the features of the loss spectra are shown to be strongly correlated with the density of photonic states, suggesting the potential application of this technique to probe the quality and actual performance of photonic crystals.     

Study of the deuterated titanium Ti2Hx sample by using nuclear reaction analysis and material analysis methods

Titanium is one of the best hydrogen loading material.The predicted maximum loading ratio of hydrogen in titanium may reach to 2.0.In this work.a titanium layer on molydbenum substrate was deuterated with the atomic ratio X=^2H/Ti≥1.6,The change of the surface topography and microstructure of the sample before and after lading was observed by using Scan Electron Microscopy (SEM),The surface segregation of the samples after deuteron bombardment was also observed.A fluctuatingly-incrcasing trend of the deuterium density in titanium target was detected in the deuteron implantation experiments.which indicated a suddenly explosion(segregation)or fast diffusion of deuterium in the titanium.Significant amount of nitrogen contamination was found in the Ti^2Hx sample by nuclear reaction analysis(NRA),which indicated that the Ti^2Hx structure might have the feature to trap nitrogen from air.The nitrogen contamination in Ti^2Hx significantly affects the increase of the atomic ration X=^2H/Ti.     

偏压对铀表面多弧离子镀Ti/TiN多层膜的结构及抗腐蚀性能影响研究

在不同偏压下,利用多弧离子镀技术在U和Si基体上制备了Ti/TiN多层薄膜。利用X射线衍射仪和扫描电镜对多层膜的组织结构和薄膜界面形貌进行了分析。研究表明：脉冲偏压不但影响多层膜物相各衍射峰的强度,还诱导新相Ti₂N的出现。制备的多层膜呈“犬牙”交错的层状、柱状结构生长。随脉冲偏压的增加,柱状晶结构细化,薄膜变得更加致密。通过50μg/gCl^－溶液腐蚀研究表明：Ti/TiN多层膜提高抗腐蚀性能源于层状失效,使得腐蚀介质到达基体更加困难,抗腐蚀性能优良。     

高能脉冲电子束诱变筛选丙酮丁醇梭菌及发酵研究

实验以丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)CICC8012为出发菌株,采用高能脉冲电子束(High energy pulsed electron,HEPE)对丙酮丁醇梭菌进行辐照诱变,通过含丁醇的固体培养基对诱变菌株进行胁迫,诱使丙酮丁醇梭菌的丁醇耐受性提高.经过多次诱变和筛选,最终获得...