1 天津工业大学纺织科学与工程学院 天津 300387
2 江苏大学材料科学与工程学院高分子材料研究学院 镇江 212013
本研究通过γ辐照与氮掺杂协同调控改性制备石墨炔，将二维石墨炔转变为一维管状结构并作为基底负载铁纳米粒子用于燃料电池阴极氧化还原反应（ORR）。运用扫描电镜、X射线衍射、拉曼光谱、等温氮气吸附和其他表征手段，对制备出的复合材料的表面形貌、元素组成、结晶结构、缺陷程度等进行了表征分析。在碱性溶液中，采用循环伏安测试、线性扫描伏安测试、电化学交流阻抗谱测试等电化学测试方法分析制备催化剂的ORR性能、动力学以及稳定性。结果表明：经γ射线辐照后，氮掺杂石墨单炔负载铁纳米粒子（NGY-Fe）催化剂具有更大的比表面积（411.3 m2/g）和多级孔结构，利于暴露出活性中心，O2渗透屏障也有所下降，NGY-Fe的ORR活性显著提高，尤其是在稳定性与耐甲醇性上远优于市售的商业Pt/C催化剂。
γ辐照 缺陷 催化 石墨单炔 掺杂 γ-ray irradiation Defects Catalysis Graphyne Dope 辐射研究与辐射工艺学报
2024, 42(1): 010201
1 四川省原子能研究院成都 610101
2 辐照保藏四川省重点实验室成都 610101
3 成都理工大学，核技术与自动化工程学院成都 610059
为了建立川芎指纹图谱，考察不同剂量60Co-γ辐照对川芎8种有效成分的影响，以川芎为材料，采用SHIMADZU Shim-pack GIST C18色谱柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）对8种有效成分的标准品和对照品储备液进行分析。设定不同剂量（3 kGy、6 kGy、10 kGy、15 kGy）60Co-γ辐照处理川芎，处理后样品通过液相色谱法得到指纹图谱。采用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统（2004A版）》对相似度进行评价。结果表明：川芎各成分相似度均大于0.988；在低于10 kGy的射线辐照处理后，川芎的8种有效成分含量无明显差异。结果表明该方法稳定可靠。该研究为辐照技术在川芎品质保障及川芎药材辐照标准的制定提供理论依据和支撑。
川芎 60Co-γ辐照 有效成分 指纹图谱 Ligusticum chuanxiong 60Co-γ irradiation Active ingredients Fingerprints 辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(5): 050303
1 中国科学技术大学稀土学院, 合肥 230026
2 中国科学院赣江创新研究院, 赣州 341000
3 中国科学院上海硅酸盐研究所,上海 201899
4 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
5 4.中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
氟化钙晶体的抗γ射线辐照性能是其在太空应用的关键性能之一。本文报道了痕量La杂质对氟化钙晶体γ辐照诱导色心的影响。主要采用吸收光谱、电子顺磁共振(EPR)等手段对辐照前后存在不同痕量La杂质的氟化钙晶体进行研究。结果表明, 辐照后的氟化钙晶体产生多个色心吸收带, 且吸收带的吸收系数随辐照剂量和La杂质浓度增加而增加。EPR证实这种吸收带的形成是由氟化钙晶体中F心引起的, 而La3+的存在影响氟化钙晶体F心的稳定性和光谱位置, 本文提出了La3+与氟化钙晶体中F心存在的可能机制。
CaF2晶体 色心 γ辐照 La杂质 痕量 CaF2 crystal color center γ-irradiation La impurity trace
1 西北核技术研究所, 西安 710024
2 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室, 西安 710024
为得到卫星搭载的高速跨阻运算放大器在星载环境中长时间工作后的性能变化情况, 对3款增益带宽积大于1GHz的高速跨阻放大器芯片关键特征参数的电离总剂量损伤特性及变化规律进行了试验研究。辐照试验在60Co γ射线源上采用高温加速评估的方法完成, 辐照到放大器芯片上的剂量率为0.3~0.5Gy(Si)/s。分析了放大器芯片输出偏置、输出噪声和带宽等关键电参数在辐照前后及高温(85℃±6℃)退火前后的特性, 讨论了引起电参数变化的机理。结果表明, 经过两轮150Gy(Si)剂量辐照及高温退火后, 放大器芯片的输出偏置和输出噪声水平无明显变化, 时域脉冲响应正常, -3dB带宽减小了3%左右。带宽为3款高速跨阻放大器芯片的辐射敏感参数, 其变化与电离辐射在SiO2/Si界面引起正电荷建立和界面态直接相关。辐照后的芯片仍然能够满足高带宽测试情况下的需求, 150Gy(Si)为电参数和功能合格的累积剂量。
高速运算放大器 卫星载荷 60Co γ辐照 电离总剂量效应 high speed operational amplifier spacecraft payload 60Co γ irradiation TID(total ionizing dose)
1 兰州空间技术物理研究所 空间环境材料行为及评价技术国防科技重点实验室，兰州 730000
2 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室，西安 710119
3 中国科学院大学 材料与光电研究中心，北京 100049
为验证La掺杂对于掺铒光纤抗辐照性能的影响，采用La掺杂光纤与无La掺杂光纤进行光纤辐照实验。使用60Co辐照源在常温下对光纤进行累积剂量100 krad，剂量率6.17 rad/s的辐照实验。结果发现，La掺杂光纤在1 200 nm处损耗为0.030 67 dB（km·krad），相比于无La掺杂光纤0.039 53 dB（km·krad）更低，且La掺杂光纤在辐照环境下的增益变化更小。通过光纤吸收谱和EPR谱辐照前后的对比，确定了Al-OHC缺陷为影响光纤辐致损耗的关键因素。La掺杂可以在一定程度上代替Al作为Er离子的分散剂从而增强光纤的抗辐照能力，且La掺杂对光纤的增益性能不会产生负面影响。该研究可为后续特种光纤在空间应用中的抗辐射加固设计提供参考。
激光通信 掺铒光纤 辐射效应 γ辐照 镧掺杂 Laser communication Erbium-doped fiber Radiation effects Gamma irradiation Lanthanum doping
1 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 中子物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
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。
4H-SiC探测器 γ辐照 I-V特性 α探测器 4H-SiC detector gamma irradiation I-V characteristics alpha detector 强激光与粒子束
2019, 31(8): 086002
高速InGaAs光电探测器在天基平台中的应用正逐渐广泛, 研究空间辐射环境对高速InGaAs光电探测器性能的影响有着重要意义。采用实时测试法, 研究了不同剂量及不同剂量率的γ辐照对高速InGaAs光电探测器响应度、3dB带宽及暗电流特性的影响, 通过器件性能实时测试分析发现, 器件的暗电流随辐照剂量或剂量率的增加而增大, 而响应度、3dB带宽基本不变。
高速InGaAs探测器 γ辐照 在线测试 high-speed InGaAs photodetector γ irradiation real-time measurement
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室, 上海 200083
2 中国科学院大学, 北京 100049
研究了InAs/GaSb II 类超晶格长波探测器的γ 辐照效应.在60Co源γ 辐照下器件的电流—电压(I-V)特性并未随辐照剂量的增大而发生显著的变化, 100 krad (Si)辐照剂量下的零偏阻抗相较辐照前的减小率仅为3.4%, 表明该探测器具有很好的抗辐照性能.结合不同辐照剂量下的实时I-V特性曲线和辐照停止后器件电流随时间的演化情况, 对辐照所带来的器件性能的损伤以及微观损伤机理进行了分析.发现零偏压和小反向偏压下, 辐照开始后电流即有明显增大, 辐照损伤以暂态的电离效应为主导, 器件性能可以在很短时间内恢复.而大反向偏压下器件暗电流的主导机制为直接隧穿电流, 辐照所引入位移效应的影响使得暗电流随辐照剂量增大而减小, 损伤需通过退火效应缓慢恢复, 弛豫时间明显长于电离效应损伤.
γ 辐照 实时辐照效应 长波红外探测器 InAs/GaSb II类超晶格 γ irradiation real-time effects long-wave infrared detector InAs/GaSb superlattice
1 扬州大学生物科学与技术学院, 江苏 扬州 225009
2 江苏省农科院农业设施与装备研究所, 江苏 南京 210014
3 江苏省是里下河地区农业科学研究所, 江苏 扬州 225007
应用延迟发光的理论与方法, 研究了γ辐照对扬麦13、扬麦15两个品种小麦种子的影响。结果表明: 被测样品延迟发光的弛豫过程可以用非线性动力学方程Y^=b1+b2e－b3t1+b4t来进行描述, 该方程对测量结果拟合的相关系数达到了99%以上。当t=0时, Y^0 = b1 + b2 , 即样品的初始发光强度, 在光照条件一定时, 辐照剂量越高, 样品的初始发光强度就越低。F测验结果表明不同辐照剂量对小麦种子初始发光强度的影响达到了极显著的水平, 即受照剂量越高, 初始发光强度越低, 而两种供试小麦间的初始发光强度并无显著差异。结合处理种子苗期的生物学观察, 样品(即种子)的初始发光强度与幼苗株高具有一致的变化趋势, 即种子的初始发光强度越高, 幼苗株高也高。因此, 对辐射种子延迟发光过程的分析, 可能是了解γ辐照对作物种子影响的一种快速可靠的检测方法。
γ辐照 小麦种子 延迟发光 参数分析 γ-rays irradiation wheat seed delayed luminescence Parameter analysis
