正电子湮没寿命谱仪的研制及其在聚合物中的应用

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1、研究生毕业论文（申请硕士学位）论文题目正电子湮没寿命谱仪的研制及其在聚合物中的应用学位申请人王胜专业名称核科学与技术研究方向核技术应用指导教师田丽霞2015年6月18日学位论文出版授权书ｆ本人完全同意《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》（ｗ下简称＂＂章程），愿意将本人的学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社在《中国优秀博硕±学位论文数据库》中全文发表。《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》可电子、网络及其他数字媒体形式公开出版，并同意编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，在《中国博硕±学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播＂＂，同意

2、按章程规定享受相关权益。王巧生作者签名；推荐导师；句而齊／？ｏ皆年《Ｉ？年／月ＲＪ月円论文题目；正电子煙没寿命谱仪的研制及其在聚合物中的应用＾论文级别；博±□硕±囚所属院系：核工程与地球物理学院毕业院校：业年份１５年东华理工大学：２毕０６月研究生学号：２Ｑ１２０８２７０５Dissertationformaster’sdegreeDevelopmentofpositronannihilationlifetimespectroscopyanditsapplicationinpolymermaterialsNuclear

3、scienceandtechnologyApril,2015Nanchang,P.R.China摘要毕业论文题目：正电子湮没寿命谱仪的研制及其在聚合物中的应用姓名：王胜核科学与技术专业2012级导师：田丽霞博士摘要由于材料的宏观性能很大程度上是由材料本身的微观缺陷决定的，因此通常采用多种测试手段从不同的角度对材料的微观缺陷进行观测、分析并研究，只有真正掌握这些缺陷的信息，才能了解材料的性质。迄今为止，我们了解微观世界的手段很多，像X射线衍射(XRD)、光电子能谱(PS)、二次离子谱(SIMS)、透射电镜(TEM)、三维原子探针(3DAP扫描电镜(SEM)和本文所述的正电子

4、湮没技术(PAT)等。本文详细介绍了用正电子湮没谱学的各种测试手段的基本原理及其应用，并就研制一台高时间分辨率的正电子湮没寿命谱仪进行了深入探讨和详细阐述。最后的试验结果表明，采用BaF2闪烁体当探测器的晶体，将晶体切割成圆柱形，大小选用￠30mm×20mm，光电倍增管选用日本滨松产的型号为R2059的管子，采用聚四氟乙烯当封装晶体的材料，用伞状封装方式封装晶体，使用光电倍增管推荐的分压比焊接负高压式分压电路，这样研制出来的探测器上升时间约为2.5ns。使用该类型的探测器安装并调试出来的正电子湮没寿命谱仪的时间分辨率最高能达到190ps。正电子湮没谱学技术是一种无损检测技

5、术，它能从微观尺度上对材料中的微观缺陷进行表征，本文用一种聚合物-金属有机骨架材料杂化膜作为研究对象，分别对它进行正电子湮没寿命谱和正电子符合多普勒展宽能谱测量。结果表明，随着金属有机骨架(Metal-OrganicFrameworks,MOFs)添加量的增大，杂化膜中较小和较大的自由体积的尺寸都减少了，表明MOFs有可能填充了聚合物中的自由体积；杂化膜的正电子湮没符合多普勒展宽能谱显示，MIL-101(MaterialInstituteLavoisier-101)亚纳米粒子的加入使得正电子在聚二甲基硅氧烷(Poly(dimethylsiloxane),PDMS)氧原子上

6、的偏向湮没效应减弱，部分正电子与来自MIL-101亚纳米粒子中金属原子的电子发生湮没，表明MOFs的加入改变了聚合物基体自由体积周围的化学环境。本实验也进一步说明应用正电子湮没谱学技术从微观尺度上表征薄膜的微观结构是非常有效的。关键词：正电子湮没，探测器，调试，杂化膜，缺陷IAbstractTHESIS:DevelopmentofpositronannihilationlifetimespectroscopyanditsapplicationinpolymermaterialsSPECIALIZATION:NuclearscienceandtechnologyPOSTGR

7、ADUATE:MENTOR:AbstractAsweallknow，themacroscopicpropertiesofmaterialsislargelydeterminedbythemicrodefects.therefore,inordertostudythematerialcharacteristics,avarietyofmethodshavebeenusuallyusedtoobserveandanalysethemicrodefectsaboutthematerialfromdifferentangles.Onl