中国原子能科学研究院辐射效应研究发展现状与展望

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作者 郭刚 袁大庆 +19 位作者 隋丽 韩金华 马海亮 汪越 张艳文 范平 陈启明 张乔丽 张付强 朱升云 孔福全 刘建成 张峥 王巧娟 沈东军 殷倩 何安林 孙浩瀚 惠宁 刘翠翠 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第9期1822-1837,共16页

面向航天、核工业、医疗、农业等诸多领域对辐射效应研究的需求,中国原子能科学研究院依托HI-13串列加速器、100 MeV质子回旋加速器、多粒子可变能量回旋加速器等大型科研设施建立了一系列应用于电子器件辐射效应、核能系统材料辐照效... 面向航天、核工业、医疗、农业等诸多领域对辐射效应研究的需求,中国原子能科学研究院依托HI-13串列加速器、100 MeV质子回旋加速器、多粒子可变能量回旋加速器等大型科研设施建立了一系列应用于电子器件辐射效应、核能系统材料辐照效应和辐射生物效应的模拟试验装置,并基于这些装置开展了大量辐射效应研究,取得了一批优秀研究成果,为国内相关领域的发展做出了重要贡献。本文对此进行了系统介绍,并对中国原子能科学研究院未来的辐射效应模拟试验装置及重点研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 电子器件 核能系统材料 生物 辐射效应 重离子 质子 中子

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生成式数据驱动BRDF参考数据库建立方法

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作者 刘彦磊 袁大庆 +3 位作者 熊行创 李舒鹏 周孝好 刘子龙 《计量学报》 北大核心 2025年第5期651-658,共8页

以测量数据为基础,结合微面元理论提出了一种双向反射分布函数(BRDF)参考数据库建立方法,并开发了相应的系统,包括数据读取、法线密度分布函数、遮挡因子、模型结构。首先,采用模拟退火算法以角度信息量I模拟为目标函数,研究了不同采样... 以测量数据为基础,结合微面元理论提出了一种双向反射分布函数(BRDF)参考数据库建立方法,并开发了相应的系统,包括数据读取、法线密度分布函数、遮挡因子、模型结构。首先,采用模拟退火算法以角度信息量I模拟为目标函数,研究了不同采样角度个数对拟合和反演效果的影响;其次,采用将BRDF模型拆解并模块化的方式建立了能够描述目标表面信息的模块,通过各个模块的组合建立BRDF模型库;最后,以少量的测量数据为基础,通过模型的选择、参数的设定、反演效果的评定等环节生成可靠的BRDF数据。该方法一方面能够减弱对海量测量数据的依赖,另一方面以少量的测量数据为“框架”有效避免了多模型的不一致性。以锌的半球空间BRDF为实例对测量和反演结果进行了对比,验证了该方法的可靠性。 展开更多

关键词 光学计量 双向反射分布函数 采样方式 模型库 参考数据库 微面元理论

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质子辐照嬗变掺杂制备p型氧化镓的仿真研究

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作者 单梓扬 焦学胜 袁大庆 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2402-2411,共10页

超宽禁带半导体氧化镓是当前半导体领域研究的热点材料,但采用常规的掺杂工艺尚未在大块晶体上实现其p型掺杂,这阻碍了其应用。质子辐照嬗变掺杂是利用高能质子与靶材料核反应所产生的嬗变产物实现掺杂的方法。多种嬗变产物具有不同的... 超宽禁带半导体氧化镓是当前半导体领域研究的热点材料,但采用常规的掺杂工艺尚未在大块晶体上实现其p型掺杂,这阻碍了其应用。质子辐照嬗变掺杂是利用高能质子与靶材料核反应所产生的嬗变产物实现掺杂的方法。多种嬗变产物具有不同的掺杂效果,有望通过多种掺杂元素的库仑耦合效应实现氧化镓的p型掺杂。本文利用带电粒子反应的蒙特卡罗软件FLUKA对100 MeV质子辐照氧化镓嬗变掺杂开展仿真分析。结果表明,辐照冷却100 d后,活化活度下降约4个数量级,嬗变产物元素浓度趋于稳定。分析不同掺杂类型的嬗变产物元素浓度,表明质子辐照嬗变能形成净p型掺杂。在靶材料不同深度处的净p型掺杂浓度有所差异,在0.60~0.90 cm深度处净p型掺杂浓度最大,每1016 cm^(-2)辐照注量下可达4.26×10^(14) cm^(-3)。与40 MeV质子辐照和快中子辐照嬗变的掺杂相比,100 MeV质子辐照嬗变掺杂效率更高。 展开更多

关键词 氧化镓 P型掺杂 质子辐照

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超塑成形工艺对TC21合金超塑性的影响 被引量：4

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作者 袁大庆 董洪波 +2 位作者 徐远刚 周盛武 姜智勇 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期62-68,共7页

分析对比了一步与两步超塑成形法对未经特殊细化的TC21钛合金超塑性和显微组织的影响。研究结果表明:在变形温度为870~930℃范围内,两步超塑成形伸长率明显好于一步超塑成形。在变形温度为870℃,第1步和第2步应变速率均为3.3×10-4s... 分析对比了一步与两步超塑成形法对未经特殊细化的TC21钛合金超塑性和显微组织的影响。研究结果表明:在变形温度为870~930℃范围内,两步超塑成形伸长率明显好于一步超塑成形。在变形温度为870℃,第1步和第2步应变速率均为3.3×10-4s-1,预应变量为50%,间隙保温时间为20 min时,两步超塑成形的伸长率达到最大值为438.60%,和恒应变速率的一步超塑成形相比,伸长率提高了74.72%。真应力-应变曲线表明:两步超塑成形时,第2步开始时的应力明显小于第1步结束时的应力,第1步变形对金属产生了一定的软化作用。显微组织显示:动态再结晶一直伴随着整个两步超塑性变形过程,再结晶行为的发生为塑性变形提供了细小等轴组织,有利于该合金超塑性的提高。 展开更多

关键词 TC21合金 超塑性 两步超塑成形 显微组织

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累积法测量土壤氡析出率的模拟计算 被引量：13

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作者 陈凌 黄隆 +2 位作者 谢建伦 刘森林 袁大庆 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期205-209,253,共6页

通过氡在土壤中产生、衰变和扩散迁移规律的分析 ,建立模型 ,用数值方法模拟计算了累积法测量氡析出率时 ,集氡罩内氡浓度与氡析出率随时间变化规律。分析后认为用有效衰变常数计算氡析出率时 ,集氡罩应有一定高度 (本文条件下为 0 .5 m... 通过氡在土壤中产生、衰变和扩散迁移规律的分析 ,建立模型 ,用数值方法模拟计算了累积法测量氡析出率时 ,集氡罩内氡浓度与氡析出率随时间变化规律。分析后认为用有效衰变常数计算氡析出率时 ,集氡罩应有一定高度 (本文条件下为 0 .5 m) ,而底部面积应当较小 ;用氡浓度增长曲线线性部分的斜率 (斜率法 )计算氡析出率时 ,集氡罩高度应当较低一些 ,但要适当选取累积时间 ,集氡罩底部面积则可适当大一些。 展开更多

关键词 氡析出率 模拟计算 土壤 累积法 集氡罩

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3C-SiC辐照诱发缺陷演化及温度效应分子动力学模拟 被引量：6

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作者 马小强 袁大庆 +5 位作者 夏海鸿 范平 张乔丽 左(走翼) 艾尔肯.阿不列木 朱升云 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期219-226,共8页

运用分子动力学方法,采用LAMMPS程序模拟了3C-SiC中的级联碰撞过程。研究了不同初始运动方向、不同能量下的PKA级联碰撞产生点缺陷的演化,结果表明,级联碰撞产生的空位数与PKA初始运动方向无关而与PKA能量之间呈线性关系。通过对级联碰... 运用分子动力学方法,采用LAMMPS程序模拟了3C-SiC中的级联碰撞过程。研究了不同初始运动方向、不同能量下的PKA级联碰撞产生点缺陷的演化,结果表明,级联碰撞产生的空位数与PKA初始运动方向无关而与PKA能量之间呈线性关系。通过对级联碰撞过程中热峰、损伤区域瞬态温度分布分析可看出,级联碰撞过程中会产生高温区域,且此区域大小随时间的变化与PKA能量无关。 展开更多

关键词 3C-SIC 分子动力学 级联碰撞 缺陷 温度效应

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HI-13串列加速器核物理应用研究发展现状和展望 被引量：6

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作者 朱升云 郭刚 +9 位作者 何明 吴振东 袁大庆 隋丽 焦学胜 常宏伟 左义 范平 葛智刚 陈东风 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期1-16,共16页

HI-13串列加速器建设开始,核物理应用研究即为其一主要研究和发展方向。过去30多年,从设备和装置建设开始,核物理应用研究得到很大发展,取得了一批优秀的研究成果。本文主要介绍HI-13串列加速器的航天电子元器件抗辐射加固、辐射生物效... HI-13串列加速器建设开始,核物理应用研究即为其一主要研究和发展方向。过去30多年,从设备和装置建设开始,核物理应用研究得到很大发展,取得了一批优秀的研究成果。本文主要介绍HI-13串列加速器的航天电子元器件抗辐射加固、辐射生物效应、加速器质谱、核孔膜和防伪标识、在线和离线核效应等核物理应用研究发展现状,展望了依托在建的预期2021年底投入运行的HI-13串列加速器-超导直线加速器和多粒子可变能量回旋加速器的创新性、前沿性和实用性的核物理应用研究。 展开更多

关键词 核物理应用研究 HI-13串列加速器 超导直线加速器 多粒子可变能量回旋加速器

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低能β活度微量热计性能研究 被引量：5

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作者 李玮 陈细林 +3 位作者 袁大庆 汪建清 刁立军 姚顺和 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期107-111,共5页

研制了10μW级放射性活度微量热计绝对测量装置。进行了等温双杯量热计计体设计和最佳半导体热电偶数目的理论计算及热电偶噪声水平估算,编写了微量热计数据获取和数据处理软件,进行了电热校准实验。对该装置的校准结果表明,在输入15μ... 研制了10μW级放射性活度微量热计绝对测量装置。进行了等温双杯量热计计体设计和最佳半导体热电偶数目的理论计算及热电偶噪声水平估算,编写了微量热计数据获取和数据处理软件,进行了电热校准实验。对该装置的校准结果表明,在输入15μW电功率条件下,校准不确定度在2%以内。 展开更多

关键词 等温双杯量热计 半导体热电偶 电校准

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液闪TDCR活度测量装置的研制 被引量：4

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作者 吴永乐 梁珺成 +6 位作者 刘浩然 柳加成 姚顺和 岳会国 刘森林 杨元第 袁大庆 《计量学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期83-86,共4页

建立了基于效率计算的液闪三双符合比活度测量装置，通过设定甄别阈、扩展死时间、符合技术手段消除了光电倍增管的热噪声和余后脉冲的影响。该装置测量氚水、14C和99Tc的双管符合探测效率达到54％、96．2％和97．2％。用NIST氚水标准... 建立了基于效率计算的液闪三双符合比活度测量装置，通过设定甄别阈、扩展死时间、符合技术手段消除了光电倍增管的热噪声和余后脉冲的影响。该装置测量氚水、14C和99Tc的双管符合探测效率达到54％、96．2％和97．2％。用NIST氚水标准物质对新建立的实验装置进行验证，En数检验结果满意。 展开更多

关键词 计量学 液闪计数器 三双符合比方法 活度测量

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^(89)Rb半衰期测量 被引量：4

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作者 郭晓清 袁大庆 +4 位作者 徐利军 陈克胜 吴永乐 郑艳明 姚顺和 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1921-1924,共4页

89Rb是重要的裂变产物核素,半衰期是其一项非常重要的核参数。本文采用参考源法,运用双HPGe探头距离接续测定了89Rb的半衰期。参考源法利用待测源和参考源的γ射线全能峰之比消除了测量过程中死时间和脉冲堆积带来的计数修正影响。由于8... 89Rb是重要的裂变产物核素,半衰期是其一项非常重要的核参数。本文采用参考源法,运用双HPGe探头距离接续测定了89Rb的半衰期。参考源法利用待测源和参考源的γ射线全能峰之比消除了测量过程中死时间和脉冲堆积带来的计数修正影响。由于89Rb半衰期较短,数据分析运用了半衰期迭代法,并用平移法归一探头测量数据,最终实验测得89Rb半衰期为(14.41±0.04)min。 展开更多

关键词 89Rb 半衰期 参考源

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氚化水放射性活度的绝对测量 被引量：3

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作者 吴永乐 刘浩然 +3 位作者 柳加成 梁珺成 杨元第 袁大庆 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期32-37,共6页

液体闪烁计数器具有无自吸收、制源简单、操作简便等特点,测量氚化水具有一定优势。利用液闪CIEMAT/NIST方法和三双符合比(TDCR)方法校准氚化水的比活度,旨在为氚化水标准物质的研制提供定值手段。以54 Mn作为示踪核素应用CIEMAT/NIST... 液体闪烁计数器具有无自吸收、制源简单、操作简便等特点,测量氚化水具有一定优势。利用液闪CIEMAT/NIST方法和三双符合比(TDCR)方法校准氚化水的比活度,旨在为氚化水标准物质的研制提供定值手段。以54 Mn作为示踪核素应用CIEMAT/NIST方法标准化氚化水比活度,合成标准不确定度为0.80%。液闪TDCR方法应用装配有3个光电倍增管的计数器,根据测量的符合信息直接计算得到探测效率,绝对测量氚化水比活度,合成标准不确定度为0.66%。应用这两种方法测量了同一组氚化水淬灭系列源,测量结果 En数检验满意。 展开更多

关键词 氚化水 液闪测量 TDCR方法 CIEMAT/NIST方法

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^(142)La活度及主要γ射线发射几率实验测量 被引量：2

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作者 汪建清 姚顺和 +3 位作者 杨丽艳 袁大庆 郑艳明 郭晓清 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1025-1030,共6页

利用数字符合方法对短寿命核素142La的活度和641 keV的γ射线绝对发射几率进行了实验测量。142La活度测量结果的合成标准不确定度小于0.46%,641.285 keV的γ射线发射几率测量结果为0.473±0.005(k=1),与《同位素表》第8版推荐数据0.... 利用数字符合方法对短寿命核素142La的活度和641 keV的γ射线绝对发射几率进行了实验测量。142La活度测量结果的合成标准不确定度小于0.46%,641.285 keV的γ射线发射几率测量结果为0.473±0.005(k=1),与《同位素表》第8版推荐数据0.474±0.005的相对偏差为-0.24%。此外,还依据γ射线发射几率测量工作中获取的数据,得到了142La的半衰期为(91.0±0.7)min,与《同位素表》第8版推荐数据(91.1±0.5)min的相对偏差小于0.2%。 展开更多

关键词 放射性活度 短寿命核素 γ射线发射几率

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液闪三双符合比方法测量^(99)Tc放射性活度 被引量：2

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作者 吴永乐 刘浩然 +7 位作者 柳加成 李宏宇 梁珺成 熊文俊 姚顺和 陈细林 杨元第 袁大庆 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期517-520,共4页

液闪三双符合比(TDCR)方法采用3个光电倍增管对称放置的液闪计数器,利用三管符合和三对两管符合的计数计算液闪探测效率,从而得到放射性活度,不需要使用标准源对仪器进行效率刻度,是一种放射性活度绝对测量方法。由于具有无自吸收、制... 液闪三双符合比(TDCR)方法采用3个光电倍增管对称放置的液闪计数器,利用三管符合和三对两管符合的计数计算液闪探测效率,从而得到放射性活度,不需要使用标准源对仪器进行效率刻度,是一种放射性活度绝对测量方法。由于具有无自吸收、制源简单、操作简便、一致性好等优点,已广泛应用于纯β衰变核素放射性活度的测量。介绍了液闪TDCR方法的基本原理和液闪TDCR活度测量装置,并绝对测量了纯β衰变核素99Tc放射性活度,测量不确定度小于0.3%。 展开更多

关键词 液闪计数器 三双符合比方法 放射性活度

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纳米压痕技术研究堆内构件材料304NG不锈钢的三束辐照效应 被引量：1

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作者 朱桐宇 范平 +6 位作者 马海亮 张乔丽 左(走翼) 郑永男 温阿丽 白若玉 袁大庆 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1639-1643,共5页

在中国原子能科学研究院的三束辐照实验平台上,对国产堆内构件材料核级控氮304NG不锈钢进行重离子、氢和氦同时辐照,并采用连续刚度纳米压痕技术测量了辐照前后样品的硬度和弹性模量的变化。结果表明,6dpa下,随着辐照温度的升高,辐照硬... 在中国原子能科学研究院的三束辐照实验平台上,对国产堆内构件材料核级控氮304NG不锈钢进行重离子、氢和氦同时辐照,并采用连续刚度纳米压痕技术测量了辐照前后样品的硬度和弹性模量的变化。结果表明,6dpa下,随着辐照温度的升高,辐照硬化减弱;300℃下,随着辐照剂量的增加,辐照硬化增大,高剂量情况下,氢、氦注入区的辐照硬化更显著,表明存在氢、氦增强硬化效应。 展开更多

关键词 三束辐照 辐照损伤 304NG 纳米压痕技术

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液闪TDCR方法测量18F核素活度 被引量：1

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作者 刘皓然 柳加成 +2 位作者 梁珺成 杨元第 袁大庆 《计量学报》 CSCD 北大核心 2011年第B12期26-29,共4页

18F是重要的医用短半衰期核素，广泛应用于核医学正电子发射断层成像（PET）。18F衰变到18O基态（包括96．86％的β＋发射和3．14％的电子俘获EC衰变），考虑到β＋衰变分支在液闪中有非常高的探测效率，实验采用液闪TDCR方法绝对测量18... 18F是重要的医用短半衰期核素，广泛应用于核医学正电子发射断层成像（PET）。18F衰变到18O基态（包括96．86％的β＋发射和3．14％的电子俘获EC衰变），考虑到β＋衰变分支在液闪中有非常高的探测效率，实验采用液闪TDCR方法绝对测量18F核素活度。测量结果表明，β＋衰变分支在UltimaGold TMAB闪烁液中的探测效军接近1，液闪TDCR方法测量18F的不确定度水平仅为0．62％（k=2）。 展开更多

关键词 计量学 18F 液闪TDCR方法 活度

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用正电子湮没技术研究新锆合金包壳的离子辐照效应

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作者 焦学胜 范平 +7 位作者 张乔丽 白若玉 温阿丽 马海亮 孔淑妍 夏海鸿 袁大庆 朱升云 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2028-2032,共5页

国产Zr-Sn-Nb系新锆合金SZA-4和SZA-6是CAP1400大型先进压水堆包壳材料的主要候选材料,对其辐照性能的研究可为制备工艺改进提供科学依据。在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器辐照终端,在300℃温度下,用100MeV的Fe束流对两种新锆合... 国产Zr-Sn-Nb系新锆合金SZA-4和SZA-6是CAP1400大型先进压水堆包壳材料的主要候选材料,对其辐照性能的研究可为制备工艺改进提供科学依据。在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器辐照终端,在300℃温度下,用100MeV的Fe束流对两种新锆合金包壳管材进行5dpa剂量辐照。辐照前后的正电子湮没寿命测量表明:两种样品辐照前湮没寿命为Zr中单空位寿命,表明管材制备过程中最后的退火温度和时间尚未完全消除加工引入的缺陷;两种样品辐照后的正电子湮没寿命减小,分析表明这是由于辐照导致Fe在锆合金中重新分布,主要分布在bcc结构的β-Nb沉淀相颗粒与hcp结构的α-Zr基体之间具有开空间的相界,正电子被相界捕获,与周围Fe原子电子湮没,造成湮没寿命减小。 展开更多

关键词 锆合金 辐照效应 正电子湮没寿命 重离子辐照

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冷凝氡源的α能谱特性与活度计算方法研究

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作者 李泽西 梁珺成 +2 位作者 王沥苑 袁大庆 李斌 《计量学报》 CSCD 北大核心 2016年第z1期-,共5页

基于中国计量科学研究院建立的小立体角氡绝对测量装置,研究了冷凝氡源的α能谱随冷凝室内真空压力和冷指温度的变化特性,介绍了在少量杂质气体不可避免地被引入冷凝室、导致氡源能谱分辨率变化的情况下,如何计算冷凝氡源活度的方法.实... 基于中国计量科学研究院建立的小立体角氡绝对测量装置,研究了冷凝氡源的α能谱随冷凝室内真空压力和冷指温度的变化特性,介绍了在少量杂质气体不可避免地被引入冷凝室、导致氡源能谱分辨率变化的情况下,如何计算冷凝氡源活度的方法.实验结果表明:氡源冷凝之后,杂质气体随时间逐渐增加会导致能谱分辨力变差,根据氡与子体衰变特性所建立的计算方法计算氡活度,得到连续5h的重复测量结果的一致性在0.45％以内,这对氡源活度的国际比对及量值传递具有重要意义. 展开更多

关键词 计量学 氡活度 冷凝氡源 α能谱 绝对测量 小立体角法

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H、He离子辐照对国产ZIRLO合金氧化膜的影响 被引量：4

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作者 白若玉 王珂 +11 位作者 白亚奎 孙晨 卢二阳 李可 范平 张乔丽 马海亮 孔淑妍 曹兴忠 夏海鸿 袁大庆 朱升云 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2020-2027,共8页

针对国产ZIRLO合金开展了H、He离子辐照对其腐蚀性能影响的研究。对国产ZIRLO合金样品分别进行高温(300℃)H、He离子辐照试验,辐照峰值剂量为1dpa,之后进行模拟一回路腐蚀试验。通过腐蚀增重方法得到腐蚀动力学曲线。利用慢正电子湮没... 针对国产ZIRLO合金开展了H、He离子辐照对其腐蚀性能影响的研究。对国产ZIRLO合金样品分别进行高温(300℃)H、He离子辐照试验,辐照峰值剂量为1dpa,之后进行模拟一回路腐蚀试验。通过腐蚀增重方法得到腐蚀动力学曲线。利用慢正电子湮没多普勒展宽谱对未辐照样品和辐照样品进行微观结构表征,用透射电子显微镜对腐蚀125d的样品进行微观结构表征。结果表明,H、He离子辐照并未改变ZIRLO合金的腐蚀机理。He离子辐照产生的空位团可促进腐蚀过程中裂纹形核,增加了氧扩散通道,减少氧扩散激活能,导致腐蚀初期有明显的加速效应。H离子辐照对腐蚀的加速现象不如He离子辐照明显,原因是H离子辐照产生H-空位复合缺陷对氧扩散激活能减少作用较小。 展开更多

关键词 氧化膜 离子辐照 国产ZIRLO合金 微观结构表征

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超级电容器用镍钴硫化物电极材料的研究进展 被引量：2

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作者 肖富强 袁大庆 +1 位作者 朱升云 朱基亮 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期9001-9006,共6页

超级电容器(supercapacitor,SC)是近年出现的高功率、高能量密度和长循环寿命的新型储能装置,利用表面双电层储能或在材料表面及近表面与特定离子发生快速可逆的法拉第反应储能。镍钴硫化物电极材料具有比单一硫化物和相应氧化物更高的... 超级电容器(supercapacitor,SC)是近年出现的高功率、高能量密度和长循环寿命的新型储能装置,利用表面双电层储能或在材料表面及近表面与特定离子发生快速可逆的法拉第反应储能。镍钴硫化物电极材料具有比单一硫化物和相应氧化物更高的导电性,同时两种金属离子的协同作用使其具有优异的电化学性能。结合近年相关文献报导,综述了镍钴硫化物电极材料的工作原理、制备方法、电化学性能及其优缺点,展望了其在储能机理和结构设计上的研究前景。 展开更多

关键词 超级电容器 电极材料 镍钴硫化物 储能机理

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正电子湮没研究Al、Nb共掺CaCu3Ti4O12陶瓷高介电常数机理 被引量：1

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作者 温阿利 朱基亮 +3 位作者 范平 马海亮 张乔丽 袁大庆 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期961-969,共9页

关于CaCu3Ti4O12陶瓷的高介电常数机理,目前广泛接受的是非本征的内阻挡层电容模型。该模型认为在多晶中元素变价、缺陷和非化学计量比等导致的半导化晶粒被绝缘晶界层,即内阻挡层所包围。其中内阻挡层的厚度对材料的介电性能影响较大,... 关于CaCu3Ti4O12陶瓷的高介电常数机理,目前广泛接受的是非本征的内阻挡层电容模型。该模型认为在多晶中元素变价、缺陷和非化学计量比等导致的半导化晶粒被绝缘晶界层,即内阻挡层所包围。其中内阻挡层的厚度对材料的介电性能影响较大,而扫描电子显微镜(SEM)测试表明样品晶界呈稀烂的果酱状,SEM难以测量晶界区域绝缘内阻挡层厚度。本文采用正电子湮没技术表征其厚度,通过对CaCu3Ti4O12陶瓷共掺不同浓度的Al、Nb(CaCu3Ti4-xAl0.5xNb0.5xO12,x=0.2%、0.5%、5.0%)改变其晶粒和晶界的微观结构,研究CaCu3Ti4O12陶瓷高介电常数机理。正电子湮没结果显示,掺杂样品符合多普勒展宽谱S参数的变化趋势与平均寿命的变化趋势一致。x=0.5%掺杂样品的介电常数最高,其平均寿命、S参数和湮没长寿命成分均最小,阻挡层最薄。实验结果验证了描述CaCu3Ti4O12陶瓷高介电常数机理的内阻挡层电容模型的预测。 展开更多

关键词 CaCu3Ti4O12陶瓷 Al、Nb共掺 高介电常数 内阻挡层电容 正电子湮没

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