Лаборатория CSU Методы неразрушающего анализа дефектов в полимерах/полупроводниках*
Спектрометр времени жизни позитронной аннигиляции
Спектроскопия времени жизни аннигиляции позитрония
PALS - это неразрушающая спектроскопическая техника, позволяющая изучать широкий спектр явлений и свойств материалов в атомном масштабе. Ваши исследования будут обладать следующими преимуществами:
- Способны разрешать пустоты в полимерах, металлах и полупроводниках в диапазоне размеров менее 1 нм.
- Широкий диапазон адаптации материалов для проведения испытаний жидкостей, газов и т.д.
- Низкие требования к окружающей среде, высокая и низкая температура, вакуумные испытания.
- Сразу же определите тип и концентрацию дефектов.
[Описание системы]
После того как высокоэнергетические позитроны испускаются из радиоактивного источника в материал, они сначала замедляются в течение очень короткого времени (менее 10-12 пс) через серию неупругих столкновений, теряя большую часть своей энергии в тепловую энергию, этот процесс называется инжекцией и термализацией. Термализированный позитрон будет подвергаться случайному диффузионному тепловому движению в образце. Дефекты, такие как вакансии и дислокации в решетке, часто несут эквивалентный отрицательный заряд, и из-за кулоновского притяжения позитроны легко захватываются этими дефектами, прекращают диффузию и в конечном итоге аннигилируют с электронами внутри вещества. Время, прошедшее с момента введения позитрона в вещество до момента аннигиляции, обычно называют временем жизни позитрона. Поскольку аннигиляция носит случайный характер, время жизни позитрона при аннигиляции может быть получено только из статистики большого числа событий аннигиляции.
[Особенности системы]
Методы позитронной аннигиляции чрезвычайно чувствительны к структурным фазовым переходам и дефектам атомного масштаба в материалах и стали неразрушающим средством зондирования и анализа микроструктуры и электронной структуры вещества. Как метод микроскопического анализа, позитронная аннигиляция в основном используется для изучения микроструктур и дефектов на атомном уровне. По сравнению с обычными методами анализа микроструктуры, такими как СТМ, СЭМ и ТЭМ, позитронная аннигиляция не только дает информацию о размере дефектов и фазовых переходах, но и предоставляет информацию о распределении дефектов по глубине, позволяя проводить глубокий анализ электронной структуры материалов и химической среды в месте позитронной аннигиляции, компенсируя недостатки других методов микроскопического обнаружения, которые являются незаменимыми.
[Технические преимущества]
- Он имеет мало ограничений на тип материала образца, который может быть твердым, жидким или газом, металлом, полупроводником, изолятором или полимерным материалом, монокристаллом, поликристаллом или жидким кристаллом и т.д., и применим ко всем проблемам, связанным с электронной плотностью и импульсом материала.
- Температура образца не ограничена, он может пересекать точку плавления или затвердевания материала, а информация передается γ-лучами, которые обладают высокой проникающей способностью, поэтому динамические измерения in situ могут проводиться на образце при высоких и низких температурах, а во время измерения могут применяться специальные среды, такие как электрические поля, магнитные поля, высокое давление воздуха и вакуум.
- Исследование дефектов атомного масштаба в образцах, таких как дефекты в решетке, в которых отсутствует один или несколько атомов, которые довольно трудно изучить с помощью электронной микроскопии и X-дифракции.
- Простой в использовании метод измерения при комнатной температуре для подготовки PAT
[Приложения].
Деформация, усталость, закалка, облучение, легирование, водородное повреждение и т.д. в металлических материалах приводят к образованию дефектов, таких как вакансии, дислокации и кластеры вакансий в материале, и изучению влияния отжига на эти дефекты.
Процессы фазовых изменений в материалах, например, осаждение в сплавах, мартенситные фазовые изменения, кристаллизация в аморфных материалах, фазовые изменения в ионных твердых телах, жидких кристаллах и других полимерах, фазовые изменения в полимерах, физика конденсированных сред и т.д.
Изучение структуры энергетических полос твердых тел, поверхности Ферми, энергии образования вакансий и т.д.
Изучение поверхностной и поверхностной структуры и дефектов материалов.
[Технические характеристики системы]
- Конструкция SiPM с временным разрешением <=120 с
- Скорость счета >1000cps
- Автоматическая регулировка энергетического окна
- Дрейф высокого давления с автоматической коррекцией
- Файлы данных могут быть декодированы напрямую без форматирования
- Удобство и простота в использовании
Смежные приложения