刘昌龙
,
朱智勇
,
金运范
,
王衍斌
,
孙友梅
,
侯明东
,
王志光
,
刘杰
,
陈晓曦
,
张崇宏
原子核物理评论
doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2000.04.011
采用多种手段研究了35 MeV/u的Ar离子辐照聚酯(PET)膜产生的微观结构变化．结果表明，辐照使聚酯的化学键断裂并产生了炔端不饱和基团和自由基．断键主要发生在乙二醇残留物、苯环的对位和酯的C-O键上．随着吸收剂量的增加，材料的结晶度逐渐降低，由原始的41.7％减至最高辐照量时的15.0%．研究发现，聚脂的非晶化转变截面与电子能损呈线性关系；断键和非晶化效应主要取决于样品的吸收剂量，并存在一个约4.0 MGy的阈值．
关键词:
高能Ar离子辐照
,
聚酯
,
断键
,
非晶化效应
马艺准
,
张崇宏
,
张子民
,
肖荣庆
,
宋银
,
杨义涛
,
张丽卿
,
孟彦成
,
张恒庆
,
缑洁
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.31.01.086
对PAN/PEO凝胶(5% PAN，5% PEO)在1.0 MeV电子束下进行了不同剂量的辐照。红外光谱测量表明，PAN/PEO凝胶辐照后发生了化学交联。分析结果指出，PAN/PEO的凝胶分数随着辐照剂量的增加而不断增加；其凝胶分数增长率的变化可以分为3个阶段，即快速增加阶段(0～39 kGy)、下降阶段(39～130 kGy)和稳定阶段(>130 kGy)。拟合发现，引入材料刚性参数β的半经验修正方程与未考虑材料刚性的Charlesby-Pinner方程相比，更符合实际测量值(对于该配比PAN/PEO，β为0.166)。交联度-辐照剂量曲线显示，交联度随辐照剂量的增加而增加，为设计新型能功能材料中所需的固定交联度的PAN/PEO凝胶提供了辐照剂量参考值。
关键词:
聚丙烯腈
,
聚氧化乙烯
,
电子束辐照
,
交联度
金运范
,
王志光
,
孙友梅
,
朱智勇
,
刘昌龙
,
刘杰
,
张崇宏
,
侯明东
原子核物理评论
doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2006.02.021
简要介绍了快重离子在固体材料中强电子激发效应的基本特点、研究现状和在HIRFL上获得的部分实验结果, 并对今后的研究工作进行了展望.
关键词:
强电子激发效应
,
固体材料
,
快重离子
姚存峰
,
金运范
,
宋银
,
王志光
,
刘杰
,
孙友梅
,
张崇宏
,
段敬来
原子核物理评论
doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2007.04.013
利用傅立叶转换红外光谱和Raman谱仪分析了0.98 GeV的Fe离子在电子能损Se为3.5keV/nm时,不同辐照剂量(5×10(10)-8×10(13)ions/cm2)下,在C60薄膜中引起的辐照损伤效应.分析表明,Fe离子辐照引起了C60分子的聚合与损伤.在辐照剂量达到一中间值1×10(12)ions/cm2,C60分子的损伤得到部分恢复,归因于电子激发引起的退火效应.通过对Raman数据的拟合分析,演绎出Fe离子辐照在C60材料中形成的潜径迹截面或引起损伤的截面约为1.32×10(-14)cm2.
关键词:
C60薄膜
,
辐照效应
,
GeV能量的离子
,
退火效应
,
聚合
贾秀军
,
张崇宏
,
张丽卿
,
杨义涛
,
张勇
,
韩录会
,
徐超亮
,
张利民
原子核物理评论
分别进行了2.3 MeV20Ne8＋离子和5.0 MeV84Kr19＋离子辐照GaN样品的实验,并对实验样品进行了HRXRD的分析。结果发现,随着这两种离子辐照剂量的增大,GaN的HRXRD谱（0002）衍射峰的峰位出现了向小角侧有规律的移动,并在较高剂量时衍射峰发生分裂。同时,对衍射峰的峰位的移动和峰形的变化等现象反映的辐照损伤机制进行了研究,并探讨了电子能损与核能损各自在晶格损伤中的作用。
关键词:
GaN
,
HRXRD
,
辐照损伤
刘娟
,
张崇宏
,
杨义涛
,
宋银
,
张丽卿
,
缑洁
,
咸永强
,
陈家超
,
Jinsung Jang
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.32.03.347
与传统的铁素体钢相比,氧化物弥散强化(ODS)的铁素体钢具有更优的耐高温和抗辐照性能,近年来成为先进核能装置重要的候选结构材料.在HIRFL的扇聚焦型回旋加速器(SFC)材料辐照终端,对一种氧化物弥散强化(ODS)铁素体钢MA956进行了高能Ne离子辐照实验,旨在研究级联碰撞损伤和惰性气体原子注入条件下该材料力学性能的变化.利用辐照终端的能量衰减装置将SFC出口123.4 MeV的离子能量分解为介于38.5～121.0 MeV之间的30个入射能量值,并通过双面辐照在厚度60 μm的样品中均匀产生了损伤.辐照剂量为9×1016 ions/cm2,在样品中的平均位移损伤为0.7 dpa,注入的Ne原子浓度为350 appm.辐照期间样品温度保持在440℃附近.对辐照前后的样品分别在室温和500℃下进行了小冲杆试验(Small-punchTest),获得了辐照前后样品的加载位移曲线,由此得到该辐照条件下样品的延性损失为18％～26％.通过扫描电子显微镜观察了断口形貌和厚度变化,估算了样品的等效断裂应变和断裂韧性.结果表明,MA956钢经过高能Ne离子辐照后等延伸率减小,断裂韧性降低,样品发生了一定的脆化.透射电镜结果说明氧化物弥散相界面处微空洞的形成可能是导致脆化的原因.
关键词:
ODS铁素体钢
,
高能重离子
,
辐照损伤
,
延伸率
,
断裂韧性
宋银
,
张崇宏
,
王志光
,
赵志明
,
姚存峰
,
周丽宏
,
金运范
原子核物理评论
doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2006.02.026
600 K温度下用110 keV的He+, Ne+, Ar+离子注入及320 K温度下用230 MeV的208Pb27+辐照Al2O3单晶样品, 研究了离子注入和辐照对Al2O3单晶样品结构和光学特性的影响.从测得的光致发光谱可以清楚地看到, 所有样品在波长为375, 413和450 nm处出现了强的发光峰, 且所有5×1016 ion/cm2注入样品的发光峰均最强.经过高能Pb辐照后的样品, 在390 nm处出现了新的发光峰.透射电镜分析发现在注入氖样品100 nm入射深度以内形成了高浓度的小空洞(1-2 nm), 在Ne沉积区域有少量大空洞形成.傅立叶变换红外光谱分析发现, 波数在460-510 cm-1间的振动吸收带经过离子辐照后展宽, 随着辐照量的增大, 该振动吸收强度显著减弱.1 000-1 300 cm-1对应Al-O-Al桥氧伸缩振动模式的吸收带, 辐照后向高波数方向移动.对离子注入和辐照对Al2O3单晶样品结构损伤机理进行了初步探讨.
关键词:
离子注入
,
重离子辐照
,
Al2O3
,
光致发光谱
,
透射电镜分析
,
红外光谱
张崇宏
,
杨义涛
,
宋银
,
J.S.Jang
,
孙友梅
,
金运范
,
李炳生
原子核物理评论
低活化的铁素体/马氏体钢是先进核能装置(如聚变堆)的重要候选结构材料.在聚变堆实际工作环境下,由于高温和高氦产生率引起的材料失效是这类材料面临的一个重要问题.本项研究以兰州重离子加速器(HIRFL)提供的中能惰性气体离子束(~(20)Ne,122 MeV)作为模拟辐照条件,借助透射电子显微镜,研究了一种低活化的9Cr铁素体/马氏体钢(T92B)组织结构的变化和辐照肿胀.实验结果表明,高温下当材料中晶格原子的撞出损伤和惰性气体原子沉积浓度超过一定限值时,材料内部形成高浓度的空洞,并且空洞肿胀率显著依赖于辐照温度和剂量;在马氏体板条界面及其它晶界处空洞趋于优先形成,并且在晶界交汇处呈加速生长.基于氦泡的形核生长与空洞肿胀的经典模型探讨了在不同辐照条件(He离子、Ne离子、Fe/He离子双束、快中子、Ni离子)下铁素体/马氏体钢中肿胀率数据的关联.
关键词:
铁素体/马氏体钢
,
高能重离子
,
辐照损伤
,
空洞
,
肿胀
徐超亮
,
张崇宏
,
李炳生
,
张丽卿
,
杨义涛
,
韩录会
,
贾秀军
原子核物理评论
应用拉曼光谱研究了5 MeV Kr离子(注量分别为5×1013,2×1014,1×1015ions/cm2)室温注入6H-SiC单晶及其高温退火处理后结构的变化.研究表明,注入样品的拉曼光谱中不仅出现了Si-C振动的散射峰,还产生了同核Si-Si键和C-C键散射峰.Si-C散射峰强度随退火温度升高而增强,当退火温度高达1000℃时,已接近未辐照SiC的散射峰强度.晶体Si-Si键散射峰强度随退火温度变化不大,而非晶Si-Si键散射峰强度随退火温度的增加逐渐消失.相对拉曼强度(Relative Raman Intensity,简称RRI)随注量的增加逐渐减小并趋于饱和,且不同退火温度样品的饱和注量不相同;RRI随退火温度的增加逐渐升高,这在低注量样品中表现得尤为明显.低、中、高3种注量样品的RRI随退火温度的增加从重合逐渐分离,并且退火温度越高,分离越大.
关键词:
6H-SiC
,
离子注入
,
拉曼光谱
,
相对拉曼强度
范嘉琪
,
杨义涛
,
丁兆楠
,
李彩胜
,
张崇宏
,
徐玉平
,
罗广南
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.34.02.219
低活化的铁素体/马氏体钢(RAFM)以其高导热率、低热膨胀率、高抗辐照肿胀能力成为未来核聚变堆重要的候选结构材料,在聚变堆高能中子辐照环境由于(n,α)核反应产生的高浓度He在材料中的积累对于材料微观结构和宏观性能的影响是关系这类材料服役寿命的重要问题.本工作研究了面向聚变反应堆应用的两种国产低活化钢(CLF、CNS)的辐照硬化效应,利用中国科学院近代物理研究所320 kV高压实验平台提供的4 He离子束进行辐照实验,辐照剂量6×10?3,6×10?2,6×10?1 dpa(辐照损伤/原子平均离位),对应注He浓度分别为100,1000,10000 appm(氦离子浓度/百万分之一).采用多能注入方法,在样品表面至1微米深度形成He浓度和离位损伤的坪区分布.利用纳米压痕仪对参比样品和注入He的样品进行了连续刚度测试.基于NIX—GAO模型对纳米硬度数据进行分析,获得了注入He的区域样品纳米硬度的数据.研究表明,注入He区域的纳米硬度与辐照损伤水平之间存在着1/2次幂函数的关系.未辐照CLF钢比CNS钢的纳米硬度略低,随着辐照剂量的增加,CLF钢呈现的辐照硬化现象更明显.
关键词:
CLF
,
CNS
,
氦注入
,
硬化
,
纳米压痕
