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三维ZnO/CuO纳米树的制备及其光电化学性能的研究

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稀有金属 2018年第5期42卷 449-456页

作者：于晶晶廖斌张旭北京师范大学核科学与技术学院射线束技术与材料改性教育部重点实验室北京市辐射中心

采用简单的热氧化法和水热生长法,在泡沫铜上成功制备了三维ZnO/CuO纳米树（3D ZnO/CuO NTs）阵列。利用扫描电镜（SEM）、电子能谱（EDS）和透射电镜（TEM）对3D ZnO/CuO NTs的形貌,成分以及结构进行了表征。结果表明：3D ZnO/CuO NTs... 详细信息

采用简单的热氧化法和水热生长法,在泡沫铜上成功制备了三维ZnO/CuO纳米树（3D ZnO/CuO NTs）阵列。利用扫描电镜（SEM）、电子能谱（EDS）和透射电镜（TEM）对3D ZnO/CuO NTs的形貌,成分以及结构进行了表征。结果表明：3D ZnO/CuO NTs是由CuO纳米线（CuO NWs,双晶结构）主干和ZnO纳米线（ZnO NWs,单晶结构）分枝构成的。通过调整ZnONWs的生长时间,得到不同形貌的3D ZnO/CuO NTs,并对其生长机制进行了分析。重点研究了3D ZnO/CuO NTs电极的光电化学性能,包括光电流密度,光稳定性和光生载流子分离/复合的过程。结果表明：随着ZnO NWs生长时间t增加,电极的光电化学性能增加,当t过长,反而下降。本研究中ZnO NWs生长的最佳时间为30 min,3D ZnO/CuONTs电极的光电流密度高达-2.78 mA·cm^-2（-0.5 V vs Ag/AgCl RE）。相比单一的CuO NWs电极,光电流密度增加了38%。并且表现出相对较好的光稳定性,具有优良的光电转换性质。这些成果显示了在泡沫铜上制备的3D ZnO/CuO NTs具有优异的光电化学性能,在光阴极材料方面具有很好的应用潜力。

关键词：热氧化法水热法泡沫铜三维ZnO/CuO纳米树光电化学性能

电子辐照GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池少子寿命的变化

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原子能科学技术 2018年第8期52卷 1507-1511页

作者：吴锐王君玲凌云龙王荣北京师范大学射线束与材料改性教育部重点实验室北京100875 北京师范大学核科学与技术学院北京100875

为研究电子辐照空间太阳电池的损伤机制,对电子辐照GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池进行了光致发光谱测量,分析了GaInP顶电池及GaAs中间电池发光强度随电子注量的变化规律。利用辐射效率关系对归一化发光强度随电子辐照注量的变化进行了拟合... 详细信息

为研究电子辐照空间太阳电池的损伤机制,对电子辐照GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池进行了光致发光谱测量,分析了GaInP顶电池及GaAs中间电池发光强度随电子注量的变化规律。利用辐射效率关系对归一化发光强度随电子辐照注量的变化进行了拟合,分别得到了GaInP顶电池及GaAs中间电池在不同辐照条件下的少子非辐射复合寿命τnr,通过对比辐照前后少子非辐射复合寿命的衰降变化,发现GaInP顶电池的抗辐照性能优于GaAs中间电池。

关键词：电子辐照 GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池光致发光少子寿命

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泡沫金属在双向承载条件下的力学性能

稀有金属材料与工程 2006年第7期35卷 1025-1029页

作者：刘培生北京师范大学射线束技术与材料改性教育部重点实验室北京100875

根据各向同性三维网状泡沫金属的简化结构模型,建立该类材料的双向拉伸力学分析模型。利用该力学模型推出泡沫金属在双向拉伸破坏时两向名义应力与孔率3者的数学关系式,并在此基础上进一步得出该类材料在承受双向载荷时的安全判据。当... 详细信息

根据各向同性三维网状泡沫金属的简化结构模型,建立该类材料的双向拉伸力学分析模型。利用该力学模型推出泡沫金属在双向拉伸破坏时两向名义应力与孔率3者的数学关系式,并在此基础上进一步得出该类材料在承受双向载荷时的安全判据。当双向承受的名义应力相等时,还可得到泡沫金属在双向等荷承载条件下的载荷强度与孔率的数学关系。这些关系式通过泡沫镍为例的有关实验数据证明是相当实用的。而由本理论体系可得出对多孔体双向承载条件的安全性判断,这似乎是Gibson和Ashby的有关模型理论所未触及或难以做到的。

关键词：泡沫金属多孔材料力学性能

泡沫金属在单、双向载荷作用下的拉伸破坏行为初探

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稀有金属材料与工程 2006年第5期35卷 770-773页

作者：刘培生北京师范大学射线束技术与材料改性教育部重点实验室北京100875

采用低载拉伸试验机对多孔体的单、双向拉伸进行了系列实验。通过分析该材料的单向拉伸破坏机制,发现开孔泡沫金属材料的宏观断裂特点既不同于最大拉应力准则的横向断裂,也不同于最大剪应力准则的塑性流动破坏,而是表现为介于它们之间... 详细信息

采用低载拉伸试验机对多孔体的单、双向拉伸进行了系列实验。通过分析该材料的单向拉伸破坏机制,发现开孔泡沫金属材料的宏观断裂特点既不同于最大拉应力准则的横向断裂,也不同于最大剪应力准则的塑性流动破坏,而是表现为介于它们之间的一种复杂断裂形式;拉伸断裂过程中多孔体的延伸率主要由三维网络中的金属丝体发生的塑性偏转所造成。通过其双向承载时断裂形态的观测分析,发现泡沫体十字型样品在双向等速拉伸载荷作用下的应力场分布与双向异速拉伸载荷作用下的类似,且其应力场的最大应力线为靠近样品中央载荷区边缘的四次对称曲边四边形。

关键词：泡沫金属多孔金属多孔材料

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电子直线加速器X射线转换靶设计

强激光与粒子束 2013年第9期25卷 2393-2396页

作者：张耀锋黄建微胡涛张明昕江艳北京师范大学核科学与技术学院射线束技术与材料改性实验室北京100875

设计了用于BF-5电子直线加速器的X射线转换靶。采用蒙特卡罗模拟程序优化计算了靶材厚度;设计了转换靶的冷却结构,并采用有限元方法模拟计算了水冷效果;依据设计的结构参数,计算了转换靶产生X射线的剂量分布及能谱分布。结果表明:靶体... 详细信息

设计了用于BF-5电子直线加速器的X射线转换靶。采用蒙特卡罗模拟程序优化计算了靶材厚度;设计了转换靶的冷却结构,并采用有限元方法模拟计算了水冷效果;依据设计的结构参数,计算了转换靶产生X射线的剂量分布及能谱分布。结果表明:靶体温度控制在40℃以下,转换靶在该条件下能够长期稳定工作;X射线平均能量为0.65MeV,在转换靶正前方1m处吸收剂量可达6Gy/min。

关键词： X射线转换靶电子直线加速器有限元分析蒙特卡罗模拟

MEVVA磁过滤等离子技术制备的Fe纳米颗粒薄膜结构

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中国有色金属学报 2005年第11期15卷 1816-1821页

作者：程国安刘华平赵勇郑瑞廷梁昌林陈亮北京师范大学射线束技术与材料改性教育部重点实验室

利用MEVVA磁过滤等离子沉积技术制备了纳米厚度的Fe颗粒薄膜,并利用原子力显微镜和场发射扫描电子显微镜对其结构进行了系统分析。分析结果表明,由于磁过滤的作用,所制备的Fe纳米薄膜结构均匀,不存在由于电弧蒸发引起的大颗粒沉积现象... 详细信息

利用MEVVA磁过滤等离子沉积技术制备了纳米厚度的Fe颗粒薄膜,并利用原子力显微镜和场发射扫描电子显微镜对其结构进行了系统分析。分析结果表明,由于磁过滤的作用,所制备的Fe纳米薄膜结构均匀,不存在由于电弧蒸发引起的大颗粒沉积现象。等离子体不同沉积角度直接影响纳米薄膜的微观结构,随着沉积角度从90°下降到30°,纳米薄膜的结构由起伏变化的纳米聚晶结构逐渐转变为尺度和表面分布均匀的纳米晶结构。经过高温热处理,相比于垂直沉积的纳米薄膜,30°倾斜沉积制备的薄膜微观结构中大晶粒的数量显著下降,形成颗粒分布较好的纳米颗粒薄膜。

关键词： MEVVA技术 Fe纳米薄膜结构

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电极结构对辉光放电着火电压的影响

真空科学与技术学报 2011年第5期31卷 532-535页

作者：陈洁武东博刘薇赵嘉功张涛北京师范大学核科学与技术学院射线束技术与材料改性教育部重点实验室北京100875

用于微波传感的辉光管存在着火电压高的问题。本文研究了针形电极在几种电极结构下的辉光放电着火电压,电极结构分别为2针、3针和4针。在本实验的氩气压0.5～2.5 kPa范围内,几种电极结构下着火电压有明显的不同,在0.5kPa气压下着火电压... 详细信息

用于微波传感的辉光管存在着火电压高的问题。本文研究了针形电极在几种电极结构下的辉光放电着火电压,电极结构分别为2针、3针和4针。在本实验的氩气压0.5～2.5 kPa范围内,几种电极结构下着火电压有明显的不同,在0.5kPa气压下着火电压差值最大(208 V)。进行了电场计算,根据计算结果简要分析了着火电压变化行为。本文说明:在不改变电极间距和不明显改变电极结构总体尺寸情况下,通过调整电极结构可以大幅度降低着火电压。着火电压的减小可以降低放电对电源的要求,便于实际应用。

关键词：等离子体物理着火电压辉光放电电极结构传感

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毛细管X光透镜共聚焦技术在测厚中的应用

光谱学与光谱分析 2013年第8期33卷 2223-2226页

作者：彭松刘志国孙天希李玉德刘鹤贺赵为刚赵广翠林晓燕罗萍潘秋丽丁训良北京师范大学射线束技术与材料改性教育部重点实验室北京100875 北京师范大学核科学与技术学院北京100875 北京市辐射中心北京100875

为了实现对薄膜和镀层材料厚度的微区无损分析,利用多毛细管X光会聚透镜和多毛细管X光平行束透镜设计并搭建了普通实验室X射线光源的共聚焦微束X射线荧光测厚仪,对该共聚焦测厚仪的性能进行了系统表征。利用该测厚仪测定了厚度约为25μm... 详细信息

为了实现对薄膜和镀层材料厚度的微区无损分析,利用多毛细管X光会聚透镜和多毛细管X光平行束透镜设计并搭建了普通实验室X射线光源的共聚焦微束X射线荧光测厚仪,对该共聚焦测厚仪的性能进行了系统表征。利用该测厚仪测定了厚度约为25μm的Ni独立薄膜样品和压于硅基表面厚度约为15μm的Ni薄膜样品厚度,对应它们的相对测量误差分别为3.7%和6.7%。另外,还对厚度约为10μm Ni薄膜样品的厚度均匀性进行了测量。该共聚焦测厚仪可以对样品进行微区深度分析,并且具有元素分辨能力,从而使得该谱仪可以测量多层膜样品不同层的膜厚,在薄膜和镀层厚度表征领域具有潜在的应用。

关键词： X射线光学共聚焦测厚毛细管X光透镜 X射线荧光

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一种毛细管聚焦的微束X射线衍射仪

物理学报 2019年第24期68卷 118-126页

作者：姜其立段泽明帅麒麟李融武潘秋丽程琳北京师范大学核科学与技术学院射线束技术教育部重点实验室北京100875 北京师范大学物理系北京100875

微区X射线衍射(micro-X-ray diffraction)分析在测量小样品或样品微区结构方面有着独特的优势.介绍了实验室自行研发的台式毛细管聚焦的微束X射线衍射仪(μ-Hawk),其主要由微焦斑X射线管、毛细管X光透镜、接收狭缝、SDD X射线探测器、θ... 详细信息

微区X射线衍射(micro-X-ray diffraction)分析在测量小样品或样品微区结构方面有着独特的优势.介绍了实验室自行研发的台式毛细管聚焦的微束X射线衍射仪(μ-Hawk),其主要由微焦斑X射线管、毛细管X光透镜、接收狭缝、SDD X射线探测器、θ-θ测角仪、三维样品台,以及在Lab VIEW语言环境下开发的计算机控制程序等部分组成.控制程序的主界面具备微区X射线衍射分析和微区能量色散X射线荧光分析两种分析模式.为了验证设备的可行性,分别对一枚人民币五角硬币上"角"字第一划中央处的微区和直径为140μm的铜质导线进行微区点分析;对苹果手机主板焊锡接触点上1.0 mm×0.6 mm区域内的物相分布进行二维扫描分析,具体方式为在二维待测区域内逐点自动执行θ-θ角度扫描,由程序控制的4个电机来实现此过程.分析结果表明,μ-Hawk所具备的微区能量色散X射线荧光分析模式,为物相结构的识别提供了元素种类的参考信息;与常规的X射线衍射仪相比较,μ-Hawk所采集的衍射图整体本底较低,并且所测得的衍射峰位置基本一致;μ-Hawk能适应小样品或样品微区物相结构的分析和物相分布的二维扫描分析,在材料科学、地球科学和文物保护等领域有着广泛的应用前景.

关键词：微束X射线衍射仪毛细管X光透镜微区X射线衍射微区能量色散X射线荧光