刘纯宝
,
王志光
,
魏孔芳
,
臧航
,
姚存峰
,
马艺准
,
盛彦斌
,
缑洁
,
金运范
,
A.Benyagoub
,
M.Toulemonde
原子核物理评论
在室温下用308 MeV的Xe离子和853 MeV的Pb离子辐照Ni/SiO_2样品,用卢瑟福背散射和X射线衍射技术对样品进行了分析.通过分析Ni/SiO_2样品中元素成分分布和结构随离子辐照剂量和电子能损的变化,探索了离子辐照在Ni/SiO_2样品中引起的界面原子混合与结构相变现象.实验结果显示,Xe和Pb离子辐照均能引起明显的Ni原子向SiO_2基体的扩散并导致界面附近Ni,Si和O原子的混合.实验观测到低剂量Xe离子辐照可产生NiSi_2相,而高剂量Xe离子辐照则导致了Ni_3Si和NiO相的形成.根据热峰模型,Ni原子的扩散和新相的形成可能由沿离子入射路径强电子激发引起的瞬间热峰过程驱动.
关键词:
快重离子辐照
,
界面原子混合与结构相变
,
卢瑟福背散射
,
X射线衍射
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
崔明焕
,
王志光
,
姚存峰
,
申铁龙
,
李炳生
,
庞立龙
,
金运范
,
李锦钰
,
朱亚滨
,
孙建荣
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.30.02.206
完成了不同注量或温度下100 keV的He离子注入高纯钨的实验，并利用纳米压痕技术测量了材料的微观力学性能。所有注入样品的纳米硬度值都高于未注入样品的纳米硬度值。对于室温注入样品，随着注量的增加，样品抗弹性变形能力下降；当注量不高于5×1017 ions/cm2时，钨的纳米硬度峰值随着注量的增加而增加；注量为1×1018 ions/cm2的钨样品的纳米硬度峰值反而降低。高温注入样品的抗弹性变形能力优于室温注入样品的抗弹性变形能力；随着注入温度的增加，样品的平均纳米硬度值和弹性模量略有下降。分析讨论了He注入钨硬化和抗弹性形变能力降低的可能原因。
关键词:
He注入
,
高纯钨
,
纳米压痕
,
表面硬化
刘杰
,
侯明东
,
张庆祥
,
甑红楼
,
孙友梅
,
刘昌龙
,
王志光
,
朱智勇
,
金运范
原子核物理评论
doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2002.04.010
简略介绍了高能质子在半导体芯片中引起单粒子效应的实验测量和理论分析方法, 包括核反应分析方法、半经验方法, 介绍了质子和重离子翻转截面间的关系, 并用重离子实验数据预测器件在质子环境下的翻转率.
关键词:
单粒子效应
,
质子
,
半导体器件
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
金运范
,
杨茹
,
王衍斌
,
刘昌龙
,
刘杰
,
侯明东
,
姚江宏
原子核物理评论
doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2000.03.003
用Raman散射和XPS技术分析了能量为几百keV到几百MeV的多种离子在C60薄膜中引起的辐照效应. 分析结果表明,在低能重离子辐照的C60薄膜中,其晶态向非晶态的转变过程是由核碰撞主导的. 在快离子(120 keV的H离子和171.2 MeV的S离子)辐照的情况下,电子能损起主导作用. 发现在H离子辐照过程中,电子能损有明显的退火效应,致使C60由晶态向非晶态转变的过程中,经历了一个石墨化的中间过程;而在S离子辐照的情况下,电子能损的破坏作用超过了退火效应,因此,在C60由晶态向非晶态转变的过程中,无石墨化的中间过程.
关键词:
辐照效应
,
C60薄膜
,
荷能离子
,
退火效应
王瑛
,
朱智勇
,
孙友梅
,
金运范
,
王志光
,
侯明东
,
段敬来
原子核物理评论
doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2004.01.010
用能量为22 MeV/u的 Fe离子在室温和真空条件下辐照了多层堆叠的半晶质聚酯膜, 采用傅里叶转换红外吸收光谱、紫外/可见吸收光谱和X射线衍射技术分析测量了辐照后聚酯膜的微观结构所发生的变化, 详细研究了分子结构的变化和非晶化转变与离子剂量、离子在样品中的平均电子能损以及吸收剂量的依赖关系. 分析结果表明: 辐照导致化学键的断裂、新化学键的形成和非晶化转变. 非晶化效应和化学键的断裂随离子剂量和电子能损的增加而增大, 但变化的总量仅依赖于总的吸收剂量, 表明在所涉及的能损范围里, 辐照产生的变化与辐照离子的种类和能量没有直接的关系, 而只决定于材料对辐照离子能量的吸收程度.
关键词:
高能Fe离子辐照
,
聚酯
,
化学降解
,
非晶化转变
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
