拟南芥(Arabidopsis thaliana)氮、碳离子注入诱变效应分析

采用N +、C +离子注入拟南芥 (Arabidopsisthaliana)种子 ,统计了种子的发芽指数 (发芽率和发芽势 ) ;用改良的RAPD技术对N+离子注入种子植株的DNA进行11个引物的随机片段多态性扩增。结果表明 ,合适剂量的N+、C+离子注入可使种子发芽率提高 ,两种离子注入种子的发芽率峰值 (分别为92.3 %和74.4 % )都在5×1014ions/cm2;分析N +离子注入材料发现 ,在1×1013 -1×1016ions/cm2剂量范围内 ,基因组DNA的变异率与发芽指数的变化趋势基本一致 ,变异率峰值 (9.0 % )在1×1015 ions/cm2。结果提示 ,分析低能N+离子诱变效应的最佳注入剂量在1×1014-5×1015 ions/cm2。对N+、C+离子注入的比较发现 ,一定范围内同等剂量C+离子注入的诱变率高于N

碳离子注入向日葵种子的生物学效应研究

研究碳离子注入及注入次数对不同品种向日葵生长发育和遗传变异的影响。分别向‘巴葵138’、‘巴葵136’、‘巴葵118’种子注入5×1013C/cm2碳离子,种植后采收种子进行2次辐照。继续田间试验,观察记录不同巴葵的生长状况,采用RAPD进行遗传变异分析。‘巴葵138’一次辐照组种子发芽率及植株株高、茎粗、叶片数、产量等多项性状都显著提高,二次辐照组则相反;‘巴葵136’和‘巴葵118’变异不显著。分子水平上,一次和二次辐照组与对照组的遗传距离在‘巴葵138’中依次为0.1111、0.1087,‘巴葵136’中为0.0680、0.0303,‘巴葵118’为0.0625、0.0435。碳离子注入对‘巴葵138’的生长发育有显著影响,其效应因辐照次数而异,同时能引起3个品种向日葵基因组DNA产生变异。

碳离子束注入辅助蒸发低温沉积DLC薄膜研究

采用碳离子束注入辅助蒸发技术低温沉积了DLC薄膜,对薄膜沉积的工艺参数进行了优化,并对该薄膜的摩擦学行为进行了探讨。研究发现:碳离子束注入辅助蒸发技术沉积的DLC薄膜在离子量为3.0×1017ions/cm2,沉积率为0.1nm/s时具有最小的摩擦因数(<0.1);电流为2.0mA比3.0mA条件下所沉积的DLC薄膜表面光滑;磨损试验后,DLC薄膜的表面只有轻微磨损的痕迹。

GCr15表面钽沉积及碳离子注入的摩擦性能的研究

GCr15钢广泛用于各类轴承制造。为提高其摩擦性能，用磁控溅射法在GCr15轴承钢试样表面沉积厚约100nm的钽膜，再进行不同注量的50keV碳离子注入。用Ф6的GCr15钢球做对磨试验，测试它们的摩擦性能，用SEM观察磨痕形貌。结果表明，处理后GCr15钢改性层的Ta2C含量随注量增加，摩擦性能得以提高。载荷1N、滑动速度50mm/s条件下，注入3×10^17ions／cm^2的试样耐磨性是原始试样的1．65倍；表面沉积钽膜后，摩擦系数由未处理前的0．8～1下降至0．5左右，钽膜注碳后摩擦系数更降至0．2～0．3，注入层主要以磨粒磨损为主。

钴/玻碳离子注入修饰电极伏安法测定呋喃妥因的研究

呋喃妥因 (NFT)在 0 .1mol/LHAc NaAc (pH 4 .0 )溶液中于钴 /玻碳 (Co/GC)离子注入修饰电极上产生一灵敏的伏安还原峰 ,峰电位为 - 0 .2 6V(vs.Ag/AgCl) ,峰电流与NFT浓度在 6 .0× 10 -8～ 5 .0× 10 -6mol/L范围内呈线性关系 (r =0 .9987) ,检出限为 1.0× 10 -8mol/L。用线性扫描伏安法和循环伏安法研究了NFT的伏安行为、吸附特性和电极反应机理。测定了电子转移数 (n =4 )、转移系数 (α =0 .5 8)和参与反应的质子数 (X =4 )等电化学参数。结果表明该电极过程为一具有吸附性的不可逆过程。该法用于片剂中NFT含量的测定 ,得到满意的结果。用标准加入法测得该法的回收率为 94 .0 %～ 98.5 %。

碳离子注入纯锆后在1mol/L硫酸溶液中的腐蚀行为(英文)

为了研究碳离子注入对纯锆耐蚀性的影响,用MEVVA源对纯锆样品进行了1×1016ions/cm2至1×1017ions/cm2的碳离子注入,注入加速电压为40kV。用X射线光电子能谱(XPS)和俄歇电子谱(AES)分析了注入样品表层元素的价态和深度分布。透射电镜(TEM)用来观察碳离子注入样品的微观结构;碳离子注入样品后相结构的变化用掠角X射线衍射(GAXRD)来检测。纯锆注入样品随后浸入1mol/L的硫酸溶液中,测其极化曲线以评价其耐蚀性。发现:碳离子注入极大地提高了纯锆基体的耐蚀行为,剂量越高,耐蚀性越好。最后,对碳离子注入导致纯锆基体腐蚀行为发生改变的机理进行了讨论。

马兜铃酸在钴离子注入修饰碳纤维电极上的电化学行为及其应用

马兜铃酸在 0 0 8mol LNa2 HPO4 KH2 PO4 溶液 (pH 6 82 )中 ,于钴离子注入修饰碳纤维电极 (Co CFUE)上 ,产生一个具有电催化性质的还原波。还原波峰电位为 - 0 80V(vs.SCE)。在此电极上 ,马兜铃酸的电化学反应过程是准可逆的。用扫描电子显微镜 (SEM)和俄歇电子能谱 (AES)两种表面技术对钴离子注入碳纤维和普通碳纤维表面进行表征 ,证明由于Co离子的注入 ,改变了碳纤维基体的性质 ,催化了马兜铃酸的还原。该波的一阶导数峰电流与马兜铃酸的浓度在 1 6× 1 0 -7～ 1 4× 1 0 -4 mol L范围内呈线性关系 ,检出限为 7 6× 1 0 -8mol L。用于马兜铃生药的测定 ,回收率在 97 5 %～ 1 0 3 3%之间。

碳离子注入向日葵种子生物学效应的研究

为研究碳离子注入对向日葵(Helianthus annuus L.)性状的影响,并选育优质突变品种,用离子注入机以6M eV的能量分别向向日葵种子中注入0(对照组)、1×1013、5×1013和9×1013碳离子。经田间栽培,数据采集分析,结果显示,注入5×1013碳离子的向日葵,其种子发芽早,发芽率高;营养生长期的株高、茎粗、叶数及最大叶面积等均高于其他组;产量也显著优于其他组。对各组向日葵幼苗叶片进行过氧化物酶同工酶分析,结果显示4组不同处理的向日葵酶谱存在一定的差异,说明碳离子注入在一定程度上改变了向日葵的生化及遗传特征。综合各项结果显示,注入5×1013碳离子可诱导产生较多的优良生物学性状,对进一步选育向日葵优良品种具有重要意义。

碳离子注入辅助在6H-SiC表面制备石墨烯

为了寻找一种更便捷、更经济的在半导体SiC基底上直接生长石墨烯的方法,将5 keV C离子注入商用6H-SiC(0001)单晶,通过拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)表征研究石墨烯质量和生长过程。实验中还研究了不同降温速率以及石墨舟的封闭环境对石墨烯生长的影响,并基于Si原子的蒸发提出一个可能的生长机制。结果表明,封闭的石墨舟可以有效地限制Si原子的蒸发,降温速率会影响C原子的析出和表面自组装,合适的降温速率可以使注入的C原子在表面析出,从而直接在6H-SiC表面自组装形成双层至多层石墨烯。该方法能够将制备温度降至1100℃,制备过程不需要氢刻蚀、超高真空或特殊气氛条件,过程简单,降低了对仪器设备的要求。

碳离子注入金刚石制备氮空位色心的机理

金刚石中浅表层氮空位色心在磁探测、量子传感等方面表现出优异的灵敏度和分辨率.相比于其他制备方法,低能碳离子注入具有要求金刚石纯度低、不引入新的杂质原子等优点,但其氮空位色心的形成机理尚不明确.本文采用低能碳离子注入和真空退火工艺在金刚石浅表层创建氮空位色心,并通过拉曼光谱、X射线光电子能谱以及正电子湮没分析,揭示了碳离子注入金刚石制备氮空位色心的机理.结果表明:碳离子注入金刚石在950℃真空退火后呈现出显著的氮空位色心发光.碳离子注入后金刚石浅表层表现出晶格畸变与非晶碳的损伤区,并产生了碳-空位簇缺陷(包裹碳原子的空位簇).在真空退火过程中损伤区通过畸变区的恢复与非晶碳区的固相外延逐步转变为金刚石结构,并伴随着碳-空位簇缺陷的不断解离.在850℃和900℃退火条件下损伤区结构得到部分修复,而在950℃退火时损伤层基本恢复,同时伴随碳空位簇解离的单空位与代位氮原子结合,形成了氮空位色心.

低能碳离子注入甜菊的细胞学效应和过氧化物酶活性分析

比较了以能量为100kev,剂量为1015/cm2碳离子注入的甜菊种子萌发过程的细胞学效应和过氧化物酶活性,发现萌发4d的甜菊幼苗核异常细胞率、染色体畸变频率、细胞核、叶绿体、线粒体的损伤皆明显高于对照组,而细胞分裂指数和POD活性显著低于对照组;萌发第10d,上述表征已与对照组呈不显著差异,表明低能碳离子注入甜菊所引起的损伤已基本修复。

氢退火注碳外延硅发光特性研究

外延硅经过碳注入、氢气氛下高温退火和电化学腐蚀相继处理之后,发出位于 431 nm 左右的蓝色荧光峰。随电化学腐蚀条件的增强,蓝色荧光峰先变强后消失,并出现位于 716 nm 处的红光峰。样品中随碳注入而注入的杂质 C=O复合体镶嵌在退火过程所形成的纳米硅颗粒的表面,形成典型的纳米硅镶嵌结构。正是这种结构导致了蓝光发射。

注碳外延硅光致蓝光发射研究

N型外延硅经过碳注入、氢气氛下高温退火和电化学腐蚀后,发出峰值波长位于431nm左右的蓝色荧光。随电化学腐蚀条件的变化,蓝色荧光峰先变强后消失,并出现位于716nm处的红光峰。研究认为样品中C=O复合体杂质镶嵌在退火过程所形成的纳米硅颗粒的表面而形成的纳米硅镶嵌结构导致了蓝光发射。

低能碳离子对甜菊生长和叶绿体发育的影响

研究了能量为１００ ｋｅＶ，剂量为１０１５／ｃｍ ２ 的碳离子对甜菊种子萌发率、幼苗生长发育及叶绿体结构的影响．证明被注入种子出现萌发迟缓、生长速度减慢、植株株型变矮和生物量减少等生物学性状变化；幼叶细胞的叶绿体发育分化减慢、基质类囊体形成滞后、基粒数及基粒类囊体片层减少；部分幼叶细胞叶绿体膜破损、基质片层断裂直至叶绿体解体（约占二十分之一）．表明该能量剂量的碳离子注入将影响种子的生长发育，其原因之一是叶绿体发育迟缓和叶绿体的损伤．该研究为低能碳离子对甜菊诱变育种提供参考依据．

C和金属(Mo,Ti)离子双注入H13钢抗腐蚀纳米丝状结构的形成

用多次扫描电位法研究了金属Mo和Ti与C离子双注入和 2种元素注入的顺序对抗腐蚀特性的影响 ,研究了抗腐蚀纳米相生成的条件 ,首次观察到细丝状纳米碳化物镶嵌相的形成 ,以及这些相对抗腐蚀特性的作用 ,并对其改性机理进行了讨论 .扫描电子显微镜观察表明 ,抗腐蚀的细丝状纳米碳化物镶嵌相与双注入的注入次序有密切的关系 ,这种相仅出现在碳为最后的双注入中 .特别可贵的是这种细丝状纳米碳化物镶嵌相也能有效地提高抗点蚀特性 .

碳-硅橡胶机械性能和生物安全性的初步研究

目的采用碳离子注入对硅橡胶进行表面改性,得到碳-硅橡胶,评价碳-硅橡胶的机械性能和生物安全性。方法按照国家标准,采用邵氏硬度计(A型)和电子万能实验机,测量其邵氏硬度、抗拉强度、断裂伸长率以及断裂强度等机械性能参数;采用红细胞溶血实验、全身毒性实验、皮下植入实验、过敏与刺激实验、热源实验对其生物安全性进行评价。结果邵氏硬度计和电子万能实验机测量结果表明碳离子注入法未改变硅橡胶机械性能;红细胞溶血实验显示材料溶血率小于国家标准,说明材料植入体内后不会引起溶血反应;全身毒性实验的结果表明材料不具有毒性;皮下植入实验结果表明有良好的体内安全性和相容性;刺激实验:刺激率为0;致敏实验:致敏率为0;热源反应中家兔平均体温升高为0.1℃,其不具有致热源作用,初步符合生物医用材料的要求。结论碳离子注入硅橡胶表面未改变硅橡胶的机械性能,并具有良好的生物安全性。

Hank's溶液中注碳Ti6Al4V合金缝隙试样的电化学行为

为探索碳离子注入Ti-6Al-4V合金在人工模拟体液Hank's溶液中的性能,采用电化学方法、扫描电子显微镜和X射线衍射对其缝隙试样在人工模拟体液Hank's溶液中的电化学行为进行了研究.结果表明:碳离子注入后,Ti-6Al-4V合金缝隙试样的腐蚀电位升高、电荷转移电阻增大,阳极极极化电流密度降低,改善了电化学性能;碳离子注入后,Ti-6Al-4V合金表面形成主要由TiC组成的无序层膜,该膜层阻滞了合金元素的溶解,提高了合金的耐缝隙腐蚀性能.

采用离子注入法的微生物育种技术开发新型清酒酵母及其实用化

采用加速器进行的离子注入法，是将加速到光速百分之几十的离子粒子对着靶室中的微生物细胞进行注入，使之成为所期待的微生物菌种。群马县群马产业技术中心与日本原子技术研究机构的高崎量子应用研究所合作，经过开发于2009年登录了实用化的菌种。该研究旨在获得吟酿酒香气成分的高产酵母，使用协会901号酵母为母本，照射选择碳离子注入，