正電子湮沒壽命譜儀的研制及其在聚合物中的應用.pdf

1、由于材料的宏觀性能很大程度上是由材料本身的微觀缺陷決定的，因此通常采用多種測試手段從不同的角度對材料的微觀缺陷進行觀測、分析并研究，只有真正掌握這些缺陷的信息，才能了解材料的性質(zhì)。迄今為止，我們了解微觀世界的手段很多，像 X射線衍射(XRD)、光電子能譜(PS)、二次離子譜(SIMS)、透射電鏡(TEM)、三維原子探針(3DAP掃描電鏡(SEM)和本文所述的正電子湮沒技術(shù)(PAT)等。
　　本文詳細介紹了用正電子湮沒譜學的各種測試

2、手段的基本原理及其應用，并就研制一臺高時間分辨率的正電子湮沒壽命譜儀進行了深入探討和詳細闡述。最后的試驗結(jié)果表明，采用BaF2閃爍體當探測器的晶體，將晶體切割成圓柱形，大小選用￠30mm×20mm，光電倍增管選用日本濱松產(chǎn)的型號為 R2059的管子，采用聚四氟乙烯當封裝晶體的材料，用傘狀封裝方式封裝晶體，使用光電倍增管推薦的分壓比焊接負高壓式分壓電路，這樣研制出來的探測器上升時間約為2.5ns。使用該類型的探測器安裝并調(diào)試出來的正電子湮

3、沒壽命譜儀的時間分辨率最高能達到190ps。
　　正電子湮沒譜學技術(shù)是一種無損檢測技術(shù)，它能從微觀尺度上對材料中的微觀缺陷進行表征，本文用一種聚合物-金屬有機骨架材料雜化膜作為研究對象，分別對它進行正電子湮沒壽命譜和正電子符合多普勒展寬能譜測量。結(jié)果表明，隨著金屬有機骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)添加量的增大，雜化膜中較小和較大的自由體積的尺寸都減少了，表明MOFs有可能填充了聚合物中的自由體積

4、；雜化膜的正電子湮沒符合多普勒展寬能譜顯示，MIL-101(Material Institute Lavoisier-101)亞納米粒子的加入使得正電子在聚二甲基硅氧烷(Poly(dimethyl siloxane),PDMS)氧原子上的偏向湮沒效應減弱，部分正電子與來自MIL-101亞納米粒子中金屬原子的電子發(fā)生湮沒，表明MOFs的加入改變了聚合物基體自由體積周圍的化學環(huán)境。本實驗也進一步說明應用正電子湮沒譜學技術(shù)從微觀尺度上表征薄膜