为研究4H-SiC探测器的抗γ辐照性能，使用40万Ci级的60Co源对4H-SiC探测器进行了数次辐照，累积辐照剂量最大为1 MGy(Si)，并在辐照后对4H-SiC的性能进行了测试。随着累积辐照剂量增加，4H-SiC探测器的正向电流增大，而反向电流恰好相反；根据4H-SiC探测器的正向I-V曲线可提取理想因子和肖特基势垒，理想因子从1.87增加到2.18，肖特基势垒从1.93 V减小至1.69 V；4H-SiC探测器对241Am源产生的α粒子进行探测时，探测器的电荷收集率从95.65%退化到93.55%，测得能谱的能量分辨率由1.81%退化到2.32%。4H-SiC探测器在受到1 MGy(Si)的γ辐照后，与未受到辐照时相比，在探测能量为5.486 MeV的α粒子时能量分辨率和电荷收集率仅退化了28.18%和2.2%，仍具备优良的探测性能。

为突破传统半导体核探测器耐高温与抗辐照性能不足的瓶颈, 采用4H-SiC宽禁带半导体材料研制了4H-SiC探测器, 并研究其构成的探测系统对α粒子的能量分辨率和能量线性度。所研制4H-SiC探测器漏电流低, 当外加反向偏压为200 V时, 其漏电流仅14.92 nA/cm2。采用具有5种主要能量α粒子的226Ra源研究其构成的探测系统对α粒子的能量分辨率, 获得4H-SiC探测系统对4.8~7.7 MeV能量范围内α粒子的能量分辨率为0.61%~0.90%, 与国际上报道的高分辨4H-SiC探测系统能量分辨率一致。同时, 实验结果表明: 4H-SiC探测系统对该能量范围内α粒子的能量线性度十分优异, 线性相关系数为0.999 99。

针对极端环境下耐辐照半导体核探测器的研制需求，采用耐高温、耐辐照的4H碳化硅(4H-SiC)宽禁带材料制成肖特基二极管，研究了该探测器对241Am源α粒子的电荷收集效率。从电容-电压曲线得出该二极管外延层净掺杂数密度为1.99×1015/cm3。从正向电流-电压曲线获得该二极管肖特基势垒高度为1.66 eV，理想因子为1.07，表明该探测器具备良好的热电子发射特性。在反向偏压高达700 V时，该二极管未击穿，其漏电流仅为21 nA，具有较高的击穿电压。在反向偏压为0~350 V范围内研究了该探测器对3.5 MeV α粒子电荷收集效率，在0 V时为48.7%，在150 V时为99.4%，表明该探测器具有良好的电荷收集特性。

为满足加速器束流诊断的特殊要求, 对束流面分布诊断方法进行了研究, 建立了一套基于荧光屏的离子束流面分布测量装置。采用Fen+(n=5~12)离子束流对测量装置进行了实验检验, 结果表明, 在几十至上百nA量级束流强度Fen+离子束的轰击下, 面分布图像产生了饱和现象。进一步的实验结果表明, 饱和现象是由荧光屏发光的光强过强造成的, 采用特别研制的具有光强衰减和滤波功能的成像光路可以解决光强饱和的问题。在低束流条件下, 面分布图像的灰度值与束流强度呈近似的线性关系, 对这种线性关系产生的原因进行了具体的分析。

研究了能量为64 keV、注量1×10¹⁷ cm^-2的Ni离子注入金红石TiO₂单晶制备的植入金属纳米晶的微观结构和磁学性能.注入层的结构和磁学性能采用透射电子显微分析(TEM)和超导量子干涉磁强计(SQUID)进行分析.结果表明,金红石单晶中有尺寸为3～18 nm的金属Ni纳米晶生成,注入区域基体明显非晶化.10 K温度下金属Ni纳米晶的矫顽力约为16.8 kA·m^-1,比Ni块材的矫顽力大.样品的零场冷却/有场冷却(ZFC/FC)曲线表明,金属Ni纳米晶的截止温度约为85 K.

对离子束混合技术在不锈钢基体上沉积的W膜进行了H+辐照前后的XPS分析,研究了H+辐照对W的结合能的影响.分析结果表明,沉积的W膜中除了单质钨外,还有部分钨的氧化物,H+辐照结果表明,H+的辐照使钨的结合能向低能方向偏移;钨的氧化物有所减少,说明污染的氧化物在一定程度上被择优溅射掉.