热峰模型在聚碳酸酯非晶化潜径迹中的应用

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1、第)%卷第%期$##)年%月物理学报,57A)%，Y5A%，H^47，$##)&###G"$:#;$##);)（%#%）;&!#!G#%HIMHJS]BTIHBTYTIH#$##)I_

2、不同能量的快重离子（&(&)’*+,-+).，&(!))*+,/+&".及$(.".$"’）辐照叠层半结晶聚碳酸酯膜（123456578*型），结合9射线衍射测量技术，在较宽的电子能损（&(:—&!(&*+,0&#—">&#&$@$）范围研究了离子在半结晶聚碳酸酯中引起的非晶化过程A应用径迹饱3+,;<=）和离子注量（)>&#?=和模型假设（损伤过程只发生在面积为!的柱形径迹内），分别给出了-+，/+和0离子在不同电子能损下辐照聚碳酸酯时的平均非晶化径迹半径A用热峰模型对实验结果进行了检验，结果表明BC+<+D的热峰模型较好地描述了离子在聚合物中的潜

3、径迹行为A关键词：离子辐照，聚碳酸酯，非晶化，潜径迹!"##：.&’#E，.&’#1，.&
&(引言$(实验描述大量研究结果表明，离子辐照聚合物将导致聚实验用样品为$#厚的半结晶JI（12345657!=合物结构和组分发生不可逆的改性，快重离子在聚8*型），从德国N2O+4公司购进，样品密度为&($合物中主要通过电离和激发过程在离子路径附近几P;?="，结晶度大约")Q，熔点为$$#RA对应每一辐个纳米的径迹中损失能量，径迹芯中的能量沉积密照注量组，样品采用多层重叠辐照（每层对应不同能"度高达若干3+,;<=，而聚合物的键能只有几个电损值，总的叠

4、层厚度大于离子在材料中的投影射程子伏A因此，与传统轻离子及低能重离子辐照相比，加射程歧离）A离子束垂直样品表面在真空室温环境柱形径迹内具有复杂的损伤过程，如主链断裂、自由).&".辐照，用&(&)’*+,-+和&(!))*+,/+离子的辐照基形成、交联、三键及非饱和键的产生等等，对于半实验在兰州重离子加速器（STU-V）的辐照终端完结晶聚合物辐照后还会产生非晶化现象A目前，描述$"’成，用$(.".*+,0离子的辐照在德国K24=DW2XW的绝缘体中激发电子能量转换为靶原子动能的转变机0YTVHI装置上完成A辐照期间为避免样品过热，离制主要有两种唯象

5、模型———库仑爆炸模型和热峰模’@&@$子束流通量控制在">&#D?=以下A总的辐照注型A库仑爆炸模型假定，离子在其路径产生强的电离量是通过在线测量离子穿过三层铝箔发射的二次电和激发而引发非稳定带，在库仑排斥下电离原子脱［&，$］子电荷，并用法拉第筒测量值校准确定，-+和/+辐离非电离基体A热峰模型应用了所给材料的电照实验时铝箔总厚度为$%，而0辐照时为$(")子和原子子系统的热性能，离子在固体中的能量沉!=&&&$离子选取的辐照注量组为)>&#，&>&#和积导致离子径迹附近瞬间温度剧增进而达到熔融!=A-+&$@$&#&&&&态，然后通过热传导冷却

6、［"］ABC+<+D等将分析绝缘体">&#?=；/+离子为)>&#，&>&#，)>&#，&［%］>&#&$?=@$；0离子为&>&#&#，">&#&&?=@$A每层JI中非晶化径迹而建立起的热峰模型成功地应用到［)，.］中的平均电子能损值用MUT1程序计算A9射线衍射了聚合物材料J,K-和JLM，在本文中我们试图用这一方法来描述高能重离子在聚碳酸酯（JI）中（/UK）测量用常规衍射仪（K;=29GUN型）完成，测量的非晶化径迹行为A选用IZ!"辐射，扫描速度为$[;=

7、金（批准号：&#&$))$$，&#"!)#!:）资助的课题A’+.G物理学报,7卷对未辐照()的#$%谱的?@A60BC多峰拟合，图*中!"实验结果和讨论的圆点曲线为测量谱，虚线为固定的衍射主峰和玻璃峰，实线为总拟合谱形&通过相似的拟合，不同辐为减少#$%测量时的相对误差，所有测量样品照条件下对应的()的主衍射峰强度（#主峰面积）都被剪成相同大小，然后固定在玻璃衬底上进行测被给出，应用饱和径迹假设（即非晶化过程只发生在量&图’对某些典型电子能损值的不同离子辐照()离子入射路径附近的柱形径迹内），衍射峰强度#随的#$%谱随辐照注量的变化进行了比较&由图

8、’可辐照注量#的增加而呈指数衰减，亦即=$#见，三种离子辐照下的#$%谱具有相同的衍射谱#2#.6D，形，未