帶電粒子輻照對(duì)玻璃光學(xué)性能影響及輻照缺陷EPR分析.pdf

1、本文利用空間環(huán)境模擬設(shè)備，對(duì)太陽(yáng)電池玻璃蓋片進(jìn)行了低能質(zhì)子、低能電子、高能電子和綜合輻照試驗(yàn)，并通過輻照前后的光譜分析和電子順磁共振分析揭示了帶電粒子輻照玻璃蓋片產(chǎn)生的順磁缺陷特點(diǎn)及缺陷對(duì)玻璃蓋片性能的影響規(guī)律。
　　研究結(jié)果表明，在電子輻照時(shí)，玻璃蓋片的光學(xué)透過率降低，在玻璃光學(xué)帶隙附近形成吸收帶，這是由于輻照在材料中形成色心。玻璃蓋片經(jīng)輻照能量為1MeV、注量為7×1015cm-2電子輻照后，在350nm處透過率下降了11％。

2、分析表明色心的濃度隨著時(shí)間延長(zhǎng)呈指數(shù)規(guī)律單調(diào)降低。對(duì)輻照玻璃蓋片的EPR分析表明高、低能電子輻照玻璃蓋片后，玻璃蓋片產(chǎn)生了一種順磁性缺陷，其g因子為1.9967，不隨電子能量和注量而變化，缺陷濃度隨著注量增大呈近似線性增加，隨著時(shí)間延長(zhǎng)呈指數(shù)規(guī)律單調(diào)降低。這與在350nm處產(chǎn)生吸收峰的色心濃度變化規(guī)律是一致的，表明該色心是具有順磁性的。順磁性缺陷的退火特征時(shí)間常量τ隨著輻照能量的增加而增大。
　　質(zhì)子輻照試驗(yàn)表明，質(zhì)子的輻照損傷后

3、玻璃蓋片的光學(xué)透過率下降。在玻璃光學(xué)帶隙附近形成吸收帶，能量為50keV質(zhì)子輻照時(shí)，吸收峰強(qiáng)度隨著注量的增加先增加后減小，在注量為2×1015cm-2時(shí)出現(xiàn)峰值，在350nm處透過率下降為7.4%。能量為170keV質(zhì)子輻照時(shí)，吸收峰強(qiáng)度隨著注量增大而增大，在注量為5×1015cm-2時(shí)在350nm處透過率下降為8.4%。輻照完成后隨著時(shí)間的延長(zhǎng)350nm處的吸收峰隨著先線性增大后減小。對(duì)輻照玻璃蓋片的EPR分析表明質(zhì)子輻照玻璃蓋片后產(chǎn)

4、生與電子輻照類似的順磁性缺陷，但質(zhì)子輻照注量對(duì)順磁缺陷濃度影響不大。質(zhì)子輻照產(chǎn)生的順磁缺陷隨著時(shí)間的延長(zhǎng)呈指數(shù)規(guī)律下降,順磁性缺陷的退火特征時(shí)間常量τ不隨注量變化。研究還表明質(zhì)子對(duì)輻照缺陷有鈍化作用。
　　質(zhì)子/電子綜合輻照試驗(yàn)表明，在質(zhì)子/電子綜合輻照條件下玻璃蓋片的光學(xué)透過率也不斷下降，產(chǎn)生色心吸收兼有電子、質(zhì)子單因素輻照的特點(diǎn)。綜合輻照產(chǎn)生的順磁缺陷的g值為1.9963，產(chǎn)生缺陷的濃度隨輻照后放置時(shí)間的變化規(guī)律與質(zhì)子單獨(dú)輻照