^28Si同位素应用背景及分离研究现状概述

文章对^28Si同位素的应用背景进行概述，并介绍分离。^28Si同位素的几种具体方法和国内外的分离研究现状，认为同位素纯^28Si材料将会在未来的高级微电子芯片等领域中获得很好的发展。

通过450MeV的中能质子弹性散射研究28Si核的α结构

本文在独立α粒子模型理论框架下,通过 Glauber 重散射理论得到 p-28Si 核弹性散射振幅的理论公式,从而计算入射能量为 450 MeV 的 p-28Si 弹性散射微分散射截面对散射角的分布,为进一步完整建立 28Si 原子核的α粒子结团结构模型提供理论参考.

蛇形通道复合Sr变质处理对Al-28Si合金微观组织的影响

针对传统铸造过共晶Al-Si合金中存在粗大初生Si和针片状共晶Si的问题,采用蛇形通道复合Sr变质处理工艺制备了Al-28Si合金半固态浆料,对半固态浆料的显微组织以及初生Si的析出温度进行了研究。结果表明,该工艺可充分细化初生Si、有效变质共晶Si,初生Si尺寸由165.26μm细化到45.68μm,共晶Si由长针状转变为点状、蠕虫状。随着Sr加入量的增加,初生Si的析出温度先升高后降低,初生Si的晶粒尺寸呈增大趋势。具有大量纤维状分支的共晶Si在长大时受到了铝相抑制。

丰中子核~6He在^(28)Si靶上的反应总截面测量

实验测量了20—40MeV u的轻丰中子核6He在Si靶上的反应总截面,并且结合6He的高能实验数据,采用双参数HO密度分布形式用Glauber模型计算得到较好的拟合.与Warner的实验数据比较,反应总截面数据系统性好,并与能量有明显的依赖关系.

CnSi(n=28,29)各种可能结构的理论研究

利用量子化学从头计算方法研究了C_nSi(n=28,29)各种可能的结构,研究结果表明:C_(29)Si为硅取代碳笼(Fullerenes)中一个碳原子而形成的骨架硅杂碳笼(Fullerenes),而且C_(29)Si最稳定结构是通过硅取代碳笼(C_(30))最稳定结构中一个碳原子而得到.C_(29)Si比C_(30)有较低的稳定性和较高的化学活性.C_(28)Si有两种类型结构:(Ⅰ)外接,(Ⅱ)缺位(hole-defect)型,即硅四连接型.计算结果表明,对C_(28)Si,外接硅型化合物更稳定,即(Ⅰ)为主要成分.而且C_(28)Si最稳定结构是由C_(28)最稳定结构外接硅而形成.计算结果与实验观测一致.

极高温度下^(27)Al(p,α)^(24)Mg与^(27)Al(p,γ)^(28)Si两个融合核反应分支比的计算

采用WKB方法计算在极高温度 (非共振情况 )下2 7Al(p ,α) 2 4Mg与2 7Al(p ,γ) 2 8Si两反应道分支比。在T9=(0 .0 7～ 1)温度范围内 ,R≤ 1,且在T9=(0 .0 7～ 0 .3 )范围内 ,R≤ 0 .0 2。计算表明 ,融合核反应2 7Al(p ,α) 2 4Mg可以忽略 ,Mg -Al循环是不封闭的。

Al对ZG45Cr28Ni48W5Si2合金组织与性能的影响

采用WS-4非自耗电弧熔炼炉熔炼制备了w(A)l为5%～10%ZG45Cr28Ni48W5Si2高温合金样品,用Mef3光学金相显微镜研究了其金相组织,用EPMA-1600电子探针分析了组织中各元素的分布,并研究了合金室温压缩性能和硬度。结果表明:未加入铝时,合金基体为FeCrNi固溶体γ相;当加入铝时,铝元素最初固溶于基体中,当铝含量为7.5%时,在基体中析出大量黑色金属间化合物(Ni,Fe)Al相,基体转变为FeCr固溶体α相,当铝含量增加到10.0%时,基体转变为FeCrNiAl相;随铝含量的增加,合金屈服强度、硬度均大幅提高。

同位素丰度对硅晶格常数的影响

本文简述了同位素纯硅材料在新领域中的应用,并回顾早期关于稳定同位素硅-28(^(28)Si)的获得和进行的一些相关实验。针对在计量单位-千克的重新建立过程中,利用硅-28精确测量阿伏伽德罗常数的问题,本文根据相关理论和文献,推导了同位素丰度与晶格常数的关系,并据此估算了硅同位素丰度需要达到的要求。

含Si高锰高铝低密度钢Mn28Al11Si的高温氧化特性

研究含Si低密度高锰钢的氧化行为具有重要意义。采用氧化增重法研究了低密度钢Mn28Al11Si在800～1 000℃下的氧化行为,利用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪以及X射线衍射仪对氧化表面及截面形貌、氧化层元素含量分布以及相组成进行表征。结果表明:Mn28Al11Si的氧化动力学曲线符合抛物线规律,并且不同温度下抛物线速度常数与温度之间的关系符合抛物线速度常数方程;在氧化过程中,氧化层内部产生的应力在氧化层表面诱发孔洞以及微裂纹,形成氧气通道加速氧化,而温度的升高会加速这一过程;基体元素中的Al、Si在氧化过程中优先发生氧化,形成了致密的氧化膜,阻碍基体元素与氧的结合,有效提高了合金的抗氧化能力。

高丰度硅-28同位素的分离技术

同位素纯硅片具有特殊的物理性质,在信息技术领域有着非常广阔的应用前景。为获得高丰度28Si,利用国产的高速气体离心机,选择SiF4作为分离的工作介质,对硅同位素进行了离心分离实验。通过单机分离实验,调整气体离心机的有关参数,摸索出适合级联分离的单机参数,同时得到气体离心机分离硅同位素的单位质量数的全分离系数γ0。利用由4台离心机组成的级联,经过6个阶段的分离,得到了28Si丰度达到99.5%的样品。实验结果表明,离心法分离硅同位素是完全可行的。

色散耦合道光学模型对^(28)Si的核子散射数据分析

在光学势中引入色散关系,相比于通常的耦合道光学模型,极大地减少了光学势参数的个数．采用基于软旋转子模型的耦合道方法对较轻形变核28Si核的中子和质子散射实验数据进行了计算分析,拟合得到一组色散光学势参数．计算的中子总截面、以及中子、质子的弹性与非弹性散射微分截面与实验数据有较好的符合．

^(16)O+^(28)Si全熔合激发函数

在50—90 MeV的能量范围内,以1.0 MeV为能量步长,测量了^(16)O+^(28)Si的全熔合激发函数。用熔合模型分析了激发函数,提取了模型参数在质心系能量小于46MeV时,激发函数存在粗结构,其峰位分别在34.5、38.5和43MeV。能量在46MeV以上时,结构逐渐消失。