正電子湮沒技術(shù)ppt課件(參考版)
2024-11-06 23:22本頁面
【正文】 。 分子材料 ? PAT在聚合物研究中的應用 1. 研究聚合物的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變； 2. 研究聚合物的相變； 3. 研究晶態(tài)聚合物的結(jié)晶度； 4. 研究聚合物化學成份的變化； 5. 研究聚合物的聚合過程和聚合度； 6. 研究 ?輻照對聚合物微觀結(jié)構(gòu)的影響； 7. 研究聚合物中的缺陷。 ? 用 PAT研究離子固體的相變 ? 用 PAT研究摻雜造成的組分缺陷 半導體 ? 各種半導體材料中的空位型缺陷是可能的正電子捕獲中心，因而可以用 PAT研究各種情況下半導體中空位型缺陷的產(chǎn)生、遷移、合并、消失的過程。在用 PAT研究與氫有關(guān)問題時可能還會存在所謂“ 填充效應 ”，即氫能被位錯等缺陷捕獲，使壽命譜中相應于位錯捕獲態(tài)湮沒的成分減小，但當樣品經(jīng)過適當?shù)尿?qū)氫處理以后，充氫造成的位錯增殖即可明顯地從 ?d值的增大上表現(xiàn)出來。 ? 樣品中引入氫能產(chǎn)生缺陷，可能主要是位錯。因此，研究氫在金屬中的行為以及氫與金屬化合時的價態(tài)等問題具有重要的實際意義。 ?用 PAT研究過多種合金相變，例如有序 — 無序轉(zhuǎn)變、共析相變、馬氏體相變、沉淀與時效現(xiàn)象等。因此，可以用 PAT來確定合金相變的溫度。 ? 對非晶態(tài)中正電子湮沒機制的研究正在積極地進行，這方面目前還沒有較成熟的理論。一方面 ，樣品組分及工藝條件中可能存在的對正電子實驗有影響的細微差別，另一方面，正電子實驗本身的精度有限，而有意義的信息變化量較小。 非晶態(tài)合金 ? 人們致力于觀察晶態(tài)與非晶態(tài)的差別，以及正電子湮沒參數(shù)隨晶化過程的變化，包括對非晶態(tài)進行中子輻照、冷軋?zhí)幚淼取? 金屬及合金研究中的應用 1. 金屬中的點缺陷 2. 非晶態(tài)合金 3. 合金相變 4. 氫脆及金屬氫化物的研究 金屬中的點缺陷 ?形變、疲勞及輻照等手段都能造成金屬中產(chǎn)生大量的空位、空位團、位錯等缺陷。 ? 目前能夠用 PAT測量空位形成能的純金屬幾乎都已測完，并開始進入了稀薄合金（低合金）中空位形成能定量測定的階段。 正電子湮沒技術(shù)的應用 ? 正電子湮沒技術(shù)應用已有二十多年的歷史。 W參數(shù)主要受能峰兩翼計數(shù)的影響，因而主要反映正電子與高動量電子（核心電子）湮沒的情況。 ?線形參數(shù)法的 基本思想是用能譜的各種線形參數(shù)來表示實測譜的形狀特征 ，根據(jù)線形參數(shù)的變化來對樣品材料中與缺陷有關(guān)的各種問題進行研究。其一是對所得能譜去卷積從而得到本征譜。其中， fi是實測壽命譜第 i道的統(tǒng)計計數(shù)。 ?譜儀分辨函數(shù)曲線用歸一化高斯函數(shù)表示： ?其中高斯曲線的標準偏差 與譜儀分辨率的關(guān)系為： ???????000)e xp()( 0tttItI jjj?]/)(e x p [)1()( 22021 ??? tttP ???2??212 ( l n 2 )F W H M ?? 將 Ij(t)與 P(t)求卷積得 ? Fj(t)是湮沒率為 ?j的壽命成分對壽命譜的貢獻。 ? 實驗所得到的 正電子壽命譜是 1~4個指數(shù)衰減曲線之和與儀器分辨函數(shù)的卷積再加上一個常數(shù)本底。 C?? ?正電子的平均壽命 ?有時壽命譜中兩個壽命成分靠得很近，以致難于用計算機程序?qū)⑺鼈兎蛛x開來，或者有時希望用 一個綜合的參數(shù)來描述正電子湮沒特性 ，這個參數(shù)就是正電子的平均壽命，在二態(tài)捕獲模型下，可以寫為： 2211 II ??? ??fdf ??????????11??????????dff1將第（ 9）式代入這個式子中就有： 實驗譜的數(shù)據(jù)分析 ?壽命譜解析中所用 PositronFit程序的數(shù)學模型 ?多普勒線形參數(shù) PositronFit程序的數(shù)學模型 ? 正電子湮沒實驗中很大一部分工作在于解析實測譜，其中壽命譜解析中最常用的是 PositronFit程序。 ? ?212 ???? I?捕獲率 ?與缺陷濃度 C的關(guān)系 ?通常從物理上認為， 缺陷對正電子的捕獲率 ?正比于缺陷濃度 C， 即有： ?式中 ?為單位濃度的缺陷對正電子的捕獲率，即比捕獲率，它對于某一定材料中的某種缺陷在一定條件下可看作常數(shù)。但最簡單的結(jié)果是立即可求出 ?f， 它就等于平均湮沒率 ?av， ?av的定義為： ?????21iiiav I（ 8） 二態(tài)捕獲模型的近似 ? 為了得到一些更簡單的關(guān)系式，便于分析實驗結(jié)果， 常可采用一些合理的近似 ： 1. 無逃逸近
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