1 1.中国科学院 合肥物质科学研究院, 安徽光学精密机械研究所, 光子器件与材料安徽省重点实验室, 合肥 230031
2 2.中国科学技术大学 研究生院科学岛分院, 合肥 230026
3 3.先进激光技术安徽省实验室, 合肥 230037
4 4.中国科学技术大学 核探测与核电子学国家重点实验室, 合肥 230026
为满足固体激光器的应用需求, 研究人员不断改进YAG激光晶体生长技术, 其中控制 YAG中的缺陷结构对于晶体的生长尤为重要。本工作对提拉法两种工艺制备的晶体样品进行了缺陷研究, 特别是晶体散射点的起源。正电子湮没技术是一种对材料微观结构十分灵敏且有效的核物理技术分析表征手段, 对空位缺陷、微孔等极为敏感。根据正电子湮没寿命谱与多普勒展宽谱的分析结果, 无论工艺、有无散射点, 样品的正电子寿命及多普勒展宽线性参数均存在差异。这说明晶体主要缺陷是YAG结构中的本征缺陷, 散射点可能是空位团聚引起的纳米微孔, 研究表明该技术可以灵敏地表征YAG晶体散射点。正电子湮没实验反映的晶体单晶质量差异与X射线衍射、单晶摇摆曲线、光透过率以及位错密度结果吻合。在研究晶体的物理性能和缺陷与材料微结构的关系上正电子湮没技术具有独特的技术优势, 同时正电子湮没技术可以在微观尺度上有效反映晶体质量。
晶体缺陷 正电子湮没 Yb:YAG晶体 提拉法 crystal defects positron annihilation Yb:YAG crystal Czochralski method
1 中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800
2 中国科学技术大学 核探测与核电子学国家重点实验室 合肥 230026
室温下采用能量为1 MeV、剂量分别为5.8×1014 ions·cm-2和2.9×1015 ions·cm-2的Xe离子对核燃料元件基体石墨进行了辐照试验，用慢正电子束和纳米压痕研究了离子辐照对基体石墨微观缺陷和宏观力学性能产生的影响，根据正电子湮没S参数随正电子入射能量E的变化曲线，获得了辐照缺陷随深度和剂量的变化规律，并与SRIM（Stopping and Range of Ions in Matter）软件模拟的辐照损伤和注入离子随深度的分布进行了对比。慢正电子束测试结果表明：Xe离子辐照在燃料元件基体内引入一个深度约为600 nm的损伤层，且缺陷浓度峰值出现在离表面250~350 nm的深度范围内。S参数在辐照样品损伤层的显著增加表明，辐照引入了高浓度的空位型缺陷，且随着辐照剂量的增加，损伤层内空位型缺陷的浓度或尺寸明显增大。纳米压痕结果表明：在辐照后的样品内出现了明显的硬化现象，原因是辐照引起的高浓度空位型缺陷所致，与慢正电子束的分析结果一致。
慢正电子束 缺陷 辐照 燃料元件 石墨 Slow positron beam Defects Irradiation Fuel elements Matrix graphite
1 中国科学院大学， 北京 100049
2 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室， 上海 201800
3 中国科学技术大学近代物理系核探测与核电子学国家重点实验室, 合肥 230026
对金属介质多层膜样品进行不同温度的退火处理。实验发现，当退火温度为350 ℃时，在样品Au层与SiO2层的界面处出现过渡层,样品具有很强的抗化学清洗能力。利用透射电子显微镜观测与能谱仪分析发现，过渡层的出现主要是Cr原子从Au层底部扩散到SiO2层的结果。过渡层可以增强Au层与SiO2层间的粘附力，阻挡酸溶液的渗入，使得金属介质多层膜的抗化学清洗能力得到增强。
材料 界面扩散 化学清洗 退火 粘附力 中国激光
2016, 43(10): 1003002
1 哈尔滨工业大学,空间材料与环境工程实验室,哈尔滨 150001
2 哈尔滨工业大学,工程学院 材料科学，哈尔滨150001
3 中国科技大学 近代物理系,合肥230026
采用慢正电子湮没光谱研究低能质子辐照下ZnO白漆的光学退化。研究结果表明,随质子辐照注量的增加,多普勒展宽谱的S参数逐渐减小,W参数逐渐增大。质子辐照下S-W参数拟合曲线的斜率发生改变。S参数的减小可以归结为锌空位含量的减少以及准正电子素的形成。准正电子素{单电离氧空位(捕获一个电子)+正电子}的形成,能够降低正电子湮没的速率,导致S参数减小。S参数的减小证实了质子辐照导致ZnO白漆中单电离氧空位数量的增加。S-W参数拟合曲线斜率的变化可以归结于质子辐照下双电离氧空位向单电离氧空位的转变。
慢正电子湮没 光学退化 ZnO白漆 质子 slow-positron annihilation optical degradation ZnO white paint protons 强激光与粒子束
2009, 21(10): 1471
