RAFM钢中H+辐照空位型缺陷的慢正电子束研究

为研究低活化铁素体/马氏体(Reduced Activation Ferritic/Martensitic,RAFM)钢的辐照损伤机理,利用慢正电子技术研究了H~+辐照RAFM钢时所产生的空位型缺陷及其对于材料微观结构的影响。H~+能量和剂量分别为100 keV和1×10~(15)cm~(-2)、1×10~(16) cm~(-2)、1×10~(17)cm~(-2)。慢正电子束多普勒展宽测量结果可得,S参数随着剂量的增大而增大,W参数呈现正相反的趋势。样品中主要辐照区域为142～348 nm,此范围内有大量缺陷产生,辐照产生的主要为空位型缺陷,其中多为氢-空位复合体缺陷,辐照缺陷的浓度随着H~+剂量的增大而增加。空位型缺陷的尺寸大小也随着辐照剂量的增大而有所变化,辐照剂量达到10~(17)cm~(-2)时,S-W曲线斜率发生变化,故辐照缺陷类型发生明显变化,有较大尺寸的缺陷产生。     

质子辐照对AL-6XN在高温高压水中的腐蚀行为影响

利用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射研究质子辐照前后的奥氏体不锈钢AL-6XN在高温高压水中的腐蚀行为。结果表明,未辐照的样品在高温高压水中生成了完整的氧化膜,样品增重随着浸泡时间的增加而增加,温度越高腐蚀增重越显著。经过质子辐照后的材料在290℃/10 MPa水中氧化膜发生了严重的溶解,浸泡后样品出现了失重,在550℃/25 MPa超临界水中外层氧化膜发生了剥落,且浸泡时间越长氧化膜剥落越严重。质子辐照不影响氧化膜的元素组成和相结构,同时建议了质子辐照后奥氏体不锈钢在高温水中氧化膜剥落的模型。     

基于Android的无线弯沉仪测量软件

针对有线便携式弯沉仪检测路面质量数据线长、航插拔插费力、笔记本和控制盒不易挪动等缺点,将弯沉仪有线传输数据的方式改为无线,同时采用当前流行、携带方便、使用简单的Android手持设备作为无线数据接收和处理的硬件平台,并在其上开发出能对数据进行采集、图像显示、存储和查询的测量程序。去除了有线弯沉仪的数据线、控制盒等不方便移动的结构,略去了操作者在测量过程中插拔拧紧航插、拉扯数据线、频繁移动控制盒、蹲着操作的不方便,轻松即可实现数据的采集、分析和存储。本文详细介绍Android测量软件的设计实现方法。      

基于HDLC协议的图像实时压缩传输技术研究

针对航天某领域视频监测需求,解决在图像传输过程中误码率较高,传输链路可靠性较低的问题,提出了一种基于HDLC协议的图像实时压缩传输系统。在给出系统体系结构的基础上,对视频压缩算法、码流控制和环形缓冲区算法进行了研究分析,介绍了图像实时压缩传输技术的设计和软件实现方法,采用多线程技术设计了两种视频监测模式,采取编码器结构优化和压缩算法优化等技术途径,保证图像压缩的实时性和正确性,实现了多路视频的单路切换和多路并行两种模式下的视频监测技术。该系统保证了码流的平稳发送并按照HDLC协议传输至测试台控制单元中,连续运行5小时内无图像丢帧,并能够准确的表达剧烈突变的运动,性能可靠,在应用中取得了良好的效益。     

应用正电子湮没谱学对Fe-1.0%Cu合金氢致缺陷的研究

铁基合金中的氢致缺陷是造成合金机械性能恶化的重要因素之一。氢对材料中微观组织结构的影响,特别是氢致缺陷微观机理的研究是铁基合金的一个基础研究课题。本文主要应用正电子湮没寿命谱(Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy,PALS)和符合多普勒谱(Coincidence Doppler Broadening Spectrum,CDB)方法,研究了不同处理条件的Fe-1.0%Cu合金样品充氢过程中氢致缺陷的形成机制、缺陷类型以及氢与缺陷的相互作用及其微观机理等。结果表明,1 073 K高真空热处理和20%形变后723 K退火处理的样品充氢后会产生少量的位错,而1 173 K高真空淬火样品充氢后还会产生少量的空位团,在充氢过程中空位缺陷成为氢的捕获点,并与氢相互作用成为聚集空位的核心而形成空位团。CDB结果还表明,Cu析出物对本文合金样品的氢致缺陷的形成无明显影响。     

辐照对新型低活化马氏体钢组织和性能的影响

通过对新型超洁净低活化马氏体钢进行Fe离子。Fe＋He离了和Fe＋H离了的辅照试验,研究了不同辐照条件对其组织和性能的影响。结果表明：经过单束离予辐照后SCRAM-6钢和SCRAM-9制的冲击韧性都发生了一定的下降,经过双束离子辐照后,两种制的辅照变化率都发生了进一步的下降。辐照条件下SCRAM-9钢相比SCRAM-6钢而言拥有更稳定的马氏休板条和析出物,更高含量的Ti和N元素能够提高这种新型低活化马氏休俐的抗辅照稳定性。     

迈克尔逊干涉法精确测量太赫兹频谱及目标速度

搭建了一套迈克尔逊干涉仪,对CO2激光的9P36和9R10谱线泵浦CH3OH气体所产生的频率分别为2.52 THz和3.11 THz的太赫兹激光器输出频谱进行了精细测量。测量系统频率分辨率约为1 GHz,测量结果显示CO2激光泵浦的太赫兹源为单色源并具有极窄的线宽,波长与激光器标称值进行对比具有很好的一致性。基于这套系统实现了对干涉仪动臂目标的运动速度准确测量,提出了两种分别适用于匀速运动和变速运动情况下的速度反演方法,反演结果与设定值均相符。结论表明,迈克尔逊干涉仪不但可以精确测量太赫兹波源的频谱,同时配合单色太赫兹源可以准确测量目标速度,为太赫兹波段光谱、成像等领域的应用奠定基础。     

在线低能气体离子源

材料中氦和氢积累可引起材料性能的恶化甚至失效。为研究材料内氦和氢的存在形式、氦与氢及缺陷的相互作用、气泡的形成和演变过程以及各种因素的影响,建立一套离子束能量最高20keV的潘宁型气体离子源引出和聚焦系统,与200kV透射电镜联机,在离子注入现场原位观察氦和氢不同注入浓度下材料内部的微观结构及变化过程。对离子源进行氦离子的起弧、引出和聚焦测试。离子源在15–60mA放电电流范围内稳定地工作。在5×10–3Pa和1.5×10–2Pa工作气压下,放电电压约380V和320V。低气压下引出离子束流比高气压下大,且引出束流随放电电流和吸极电压的增加而增加。等径三圆筒透镜有显著聚焦作用,在距透镜出口150cm处,离子束流密度提高一个量级以上。能量10keV左右的氦离子获得束流密度约200nA·cm–2的离子束,可满足多种材料进行在线离子注入和原位电镜观测的需要。     

Structural Characterization of Nickel-Base Alloy C-276 Irradiated with Ar Ions

The irradiation damage in nickel-base alloy C-276 irradiated with 115 keV Ar ions from low to very high doses was investigated. Structural characterization was performed using transmission electron microscopy （TEM）, grazing incident X-ray diffraction （GIXRD） and atomic force microscopy （AFM）. High density of interstitial type dislocation loops could be observed at a dose level of around 2.75 displacements per atom （dpa）. With the irradiation dose increased to 27.5 dpa, the average size of loops increased from 5 nm to 16 nm, while the density of the loops decreased from 1.4 × 10¹¹ /cm2 to 4.6 × 10-10 /cm2 . When the irradiation dose reached 82.5 dpa, original grains were transformed into subgrains whose sizes observed from TEM were about 20～60 nm. The fragmentation of grains was confirmed by GIXRD. The mean subgrain size was 40 nm, which was obtained from the full width at half maximum （FWHM） of the X-ray diffraction lines using the Scherrer formula and Williamson formula. AFM micrographs showed that nanometer-sized hillocks formed at the dose of 82.5 dpa, which provided further evidence of grain fragmentation at a high irradiation dose.