Study on a cold-cathode H^- PIG-type ion source

A cold-cathode Penning Ion Gauge(PIG) type ion source as the internal ion source of an 11 MeV cyclotron is designed and tested at Institute of Fluid Physics.The design considerations and some testings are presented.Experimental results of Balmer-line-Emission show that the discharge characteristic,which is mainly determined by gas-flow rate,is not very sensitive to arc current and magnetic field in the operation ranges of the cyclotron.The arc power decreases and ascends while the gas-flow rate goes up from 0.5 SCCM to 20 SCCM.By improving the sealing design and reducing the machine tolerance of the source,the minimum power consumption reduces from 9 SCCM to 4 SCCM,thus having better energy efficiency and benefiting for the pumping system.Preliminary DC extractions show that H–microampere current ranges from several tens to hundreds under different operation conditions.Some problems during the experiments and future plan are discussed in the end.

H^（＋）离子束对大麦M_1胚芽细胞的诱变效应

利用３０ｋｅＶＨ＋离子注入束辐照大麦种子，结果初步在明：Ｈ＋离子束辐照大麦显著地提高了Ｍ１胚芽细胞的分裂指数，促进了细胞分裂。Ｈ＋离子注入不仅引起胚芽细胞的明显核畸变（双核、小核、微核等），还诱发染色体多种类型畸变（桥、落后、游离、断片等），表现出较高的有丝分裂畸变率与较宽的畸变谱。且在２×１０１６Ｈ＋／ｃｍ２～６×１０１６Ｈ＋／ｃｍ２范围内，注入剂量与畸变率呈正相关，但６×１０１６Ｈ＋／ｃｍ２剂量后又呈下降趋势。为此，提出了Ｈ＋离子注入在大麦诱变育种中可被采用的适宜剂量范围。

H^+和有机酸对可变电荷土壤铝释放的动力学研究

利用流动搅动法研究了在模拟酸雨和低分子量有机酸条件下可变电荷土壤铝释放的动力学特征,结果表明,在pH3.5的模拟酸雨作用下,红壤和黄壤中流出液铝的浓度范围约为15～40μmol/L,铝的释放快反应来源于土壤交换性铝和有机络合态铝,铝的释放慢反应对应于含铝矿物的溶解。赤红壤和砖红壤上在0～300min内流出液铝的浓度范围约为1～5μmol/L,流出液pH值大于4.5,对H+的缓冲作用表现为阳离子交换、SO24-的专性吸附释放OH-和矿物表面的质子化;当流出液pH值小于4.5时,H+开始溶解土壤中的含铝固相,铝释放的最后浓度为20～30μmol/L。用相近pH值的有机酸溶出土壤铝的浓度比pH3.5的模拟酸雨要高,特别是在砖红壤上,开始就有大量铝的释放,其浓度为20～75μmol/L,红壤上是70～150μmol/L,随时间延长,流出液中的铝浓度分别为10～20μmol/L和20～30μmol/L。有机酸作用下铝的释放机制主要是有机酸被土壤吸附后,有机酸与位于表面晶格中的铝原子形成络合体,促进了铝的溶解;其次是有机酸的吸附掩盖了土壤表面的质子化过程,增强了酸的溶解,以及有机配体对铝的络合作用,增加了铝的释放量。不同有机酸对铝的溶出能力也有不同,其释放铝能力的大小为:柠檬酸>酒石酸>苹果酸,这取决于有机配体与铝的络合能力。

植物Na^+/H^+逆向转运蛋白研究进展

盐胁迫主要由Na+ 引起 ,过高的Na+ 浓度引起的离子毒害 ,渗透胁迫和K+ /Na+ 比率的不平衡使植物新陈代谢异常 ,这是对大多数器官造成伤害的原因。植物抵御盐胁迫的主要方式是将细胞内过多的Na+ 从质膜向细胞外排放和将Na+ 在液泡中区隔化 ,这一过程是由Na+ /H+ 逆向转运蛋白完成的。本文概述了植物中Na+ /H+ 逆向转运蛋白的发现、特征、分子生物学方面的研究 ,以及Na+ /H+

H^+反应对土壤重金属分级提取形态分析的影响

探讨了普遍存在于重金属分级提取形态分析体系中的H+反应的影响因素,分析了H+反应与提取剂的选择性、金属离子的重分配现象的关系,以及H+反应对分级提取法数据结果的影响,并对分级提取方法作了进一步的改进。研究表明提取剂pH、提取体系、土壤理化性质及土壤 溶液比是影响H+反应的主要因素;H+反应可降低提取剂选择性,减弱金属离子的重分配能力,影响分析结果的有效性,且对于不同的重金属离子、不同的提取体系,H+反应所造成的影响不同。

H^+辐照对不锈钢基体上涂覆W膜的微观研究

对奥氏体不锈钢基体上采用离子束混合技术进行不同厚度的钨膜沉积 ,沉积后的试样进行了H+注入前后的XRD和SEM微观分析 ,研究了H+辐照对W膜的晶体结构和形貌的影响。结果表明 ,沉积的W膜基本上是非晶的 ,还出现了由于污染造成的钨的氧化物。氢离子的辐照模拟结果表明 ,少量晶化的W向非晶化转变 ,污染的氧化物被择优溅射掉。H+轰击对W膜表面形貌的影响不大 ,它仍然致密、均匀、完整且无明显损伤。

H^+辐照前后C-SiC涂层的红外吸收光谱研究

对在不锈钢基体上用离子束混合技术沉积的C SiC涂层 ,进行了二次离子质谱 (SIMS)及傅氏变换红外吸收光谱(FI IR)的分析。研究了不锈钢基体涂覆前后的H+ 辐照的氢浓度分布以及H+ 辐照前后涂层的红外光谱振动吸收峰的变化 ,对SiC涂层阻氢的机理进行了探讨。

H^+辐照前后Mo涂层表面的XPS分析

对离子束混合技术在不锈钢基体上沉积的钼膜进行了H+辐照前后的XPS分析,研究了H+辐照对钼膜的结合能的影响。分析结果表明,沉积的钼膜中除了单质钼外,还有部分钼的氧化物;H+辐照结果表明,H+的辐照使钼的结合能向低能方向偏移;钼的氧化物有所减少,说明污染的氧化物在一定程度上被择优溅射掉。

H^+辐照前后W涂层表面的XPS分析

对离子束混合技术在不锈钢基体上沉积的W膜进行了H+ 辐照前后的XPS分析 ,研究了H+ 辐照对W的结合能的影响。分析结果表明 ,沉积的W膜中除了单质钨外 ,还有部分钨的氧化物 ,H+ 辐照结果表明 ,H+的辐照使钨的结合能向低能方向偏移 ;钨的氧化物有所减少 。

拟南芥液泡膜Na^+/H^+逆向转运蛋白的研究进展

拟南芥液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白是由AtNHX1基因编码的一个在盐胁迫中起重要作用的蛋白。本文综述了AtNHX1的基本结构、功能及作用机制,展望其作为有效植物耐盐基因的前景,并对拟南芥液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因家族其他成员的研究,也做了相应的概括。

植物Na^+/H^+逆向转运蛋白NHX及其生物学功能

植物Na+/H+逆向转运蛋白NHX是一类重要的离子转运体,在调节液泡pH值、维持细胞质中低Na+浓度和离子的动态平衡及其发育中起着重要的作用。本文主要对植物NHX蛋白的分类地位,NHX基因的表达调控及NHX蛋白的生物学功能进行了综述。

盐胁迫下钙对大麦和小麦离子吸收分配及H^+-ATP酶活性的影响

在NaCl胁迫下,钙明显减少大麦和小麦幼苗对Na^+ 的吸收及其向地上部的运输,增加K^+、Ca^2+的吸收和向地上部的运输,降低叶片电解质渗漏率,增加干物质积累。钙明显提高盐胁迫下幼根钿胞质膜和液泡膜微囊H^+ -ATP 酶活性及根系呼吸强度,与钙调节大麦和小麦对离子的吸收、分配的结果一致。因此认为根系质膜和液泡膜H^+ -ATP酶活性增加是调节离子吸收、分配的主要原因之一。

用IR研究H^+辐照对Mo涂层的影响

在不锈钢基体上采用离子束混合技术及电子束处理方法进行Mo薄膜沉积,沉积后的试样再进行氢离子注入.分别对氢离子注入前后的样品进行500~4000波数范围内IR分析,研究了氢离子辐照前后涂层的红外光谱振动吸收峰的变化,对Mo涂层的抗氢机理进行了探讨.

用离子重叠-压缩模型对碱金属氢化物晶体中的H^-离子压缩规律的研究

利用离子重叠-压缩模型以及对晶体结合能的变分计算方法,计算了碱金属氢化物LiH、NaH和KH晶体中描述H^-离子状态的参数β及其相对离子半径随压力的变化规律。得到的结果表明,未加外压力时,晶体中的H^-离子相对其孤立状态就已明显被压缩,而且压缩变化规律几乎与具体的晶体结构无关。这两点结论物理上都是合理的,并间接被同时得到的物态方程及结构相变压力的理论值与实验结果符合得非常好这一事实所证实。

NaCl胁迫下不同耐盐型结缕草根系Ca^(2+)和H^(+)流动及Ca^(2+)分布特征

以耐盐结缕草(Zoysia japonica Steud.)Z011和Z015和敏盐结缕草Z004和Z103为试验材料,利用非损伤微测技术和X射线能谱仪对结缕草在NaCl胁迫(200 mmol·L-1 NaCl)下不同根区Ca^(2+)、H+流的变化以及Ca^(2+)在根系的分布情况进行了分析。结果表明:在对照条件下,4个结缕草材料根尖分生区、伸长区和成熟区Ca^(2+)以外排为主,其中分生区的平均Ca^(2+)流速明显高于伸长区和成熟区,且耐盐结缕草分生区的平均Ca^(2+)流速明显高于敏盐结缕草;NaCl胁迫后,总体上看,耐盐结缕草3个根区的Ca^(2+)由外排变为内流,而敏盐结缕草仅根尖成熟区的Ca^(2+)由外排变为内流,耐盐结缕草较敏盐结缕草有更多的Ca^(2+)内流参与离子调控。耐盐结缕草Z011与其他3个材料的H+流有明显区别,在对照条件下,Z0113个根区的H+均为内流,而其他3个材料3个根区的H+为微弱内流或外排,且其平均H+流速明显低于Z011;NaCl胁迫后,Z0113个根区H+内流明显减弱,而其他3个材料3个根区H+的内流或外排也减弱,但差异不明显。扫描结果显示:总体上看,NaCl胁迫后,4个结缕草材料根系表皮、皮层和中柱中Ca^(2+)相对含量显著降低,且随着处理时间的延长表现为先降低再升高的趋势;同一材料根系表皮、皮层和中柱间的Ca^(2+)相对含量存在差异,但区隔作用不明显。综合分析结果表明:耐盐结缕草有更强的Ca^(2+)调控能力,分生区为Ca^(2+)参与NaCl胁迫下离子平衡的关键调控区域,结缕草根系对Ca^(2+)没有区隔作用或区隔不明显。另外,耐盐结缕草Z011可能具有不同于其他3个材料的H+调控机制。

多胺及其代谢抑制剂对盐胁迫下枣树叶绿体离子稳态和类囊体膜H^+-ATP酶活性的影响

研究了外源多胺及其代谢抑制剂灌根处理对盐胁迫下耐盐性不同的2年生‘冬枣’(耐盐性弱)、‘金丝小枣’(耐盐性强)嫁接苗叶片生长发育、光合作用、叶绿体内离子稳态、类囊体膜H+-ATP酶活性及结合态多胺水平的影响。结果表明:120 mmol.L-1NaCl胁迫30 d,0.75 mmol.L-1的3种外源多胺均可提高两个枣品种(特别是耐盐性弱的冬枣)的单叶重、叶绿素含量和叶片光合速率,Put、Spd效应均显著,Spm效应较小;枣叶叶绿体中不同种类多胺之间存在显著转化关系,Put对枣叶无毒害作用,且是其它多胺发挥效应的基础。应用多胺合成抑制剂DFMO和MGBG以及其降解抑制剂AG的试验结果进一步证实前述结果。外源多胺提高盐胁迫下枣叶类囊体膜结合态多胺水平,显著抑制盐胁迫下枣叶类囊体膜H+-ATPase活性下降,增强枣叶类囊体膜对盐分离子进出的调控,使枣叶叶绿体中能够保持稳定的K+含量、显著为低的Na+含量和较高的K+/Na+,使盐胁迫下叶绿体中的离子稳态得到维护。

喷射混凝土的硝酸侵蚀:孔溶液H^+与NO_3^-的扩散规律及侵蚀机理

一般大气环境下长大公路隧道中,喷射混凝土单层衬砌往往会遭受硝酸侵蚀,导致耐久性恶化及使用寿命降低。本研究以硝酸溶液为侵蚀介质,针对制备的普通喷射混凝土、钢纤维喷射混凝土和模筑混凝土开展浸泡试验。通过测试混凝土不同深度处孔溶液pH值和NO_3^-含量,分析喷射混凝土硝酸侵蚀过程。对硝酸侵蚀后试件的矿物组成和微观结构进行表征,以研究孔溶液中H^+和NO_3^-的扩散机理。实验结果表明,喷射混凝土孔溶液H^+和NO_3^-含量均小于模筑混凝土,即喷射混凝土抗硝酸侵蚀耐久性更优。侵蚀溶液pH值不大于2时,钢纤维喷射混凝土孔溶液中H^+和NO_3^-含量与普通喷射混凝土差异较小,说明钢纤维对较高浓度硝酸侵蚀环境下喷射混凝土耐久性能的提升作用不明显。针对喷射混凝土硝酸侵蚀机理的分析表明,硝酸侵蚀喷射混凝土的过程可分为水化产物反应、水化硅酸钙凝胶分解和钙矾石及骨料侵蚀等三个阶段。因此,孔溶液H^+在侵蚀早期增长速度快于侵蚀后期;NO_3^-含量则随侵蚀过程的推移而快速增大。

750keV,50mA H^-RFQ预注入器调整结果

文章介绍西德DESY研究所750keV负氢离子预注入器的调整结果。通过提高弧流,磁控管型H^-离子源可以引出18keV,60—80mA的H^-脉冲离子流。发现外部磁场可以在螺旋管内部感生一个方向大体相同的磁场。在低能输运段,离子束空间电荷中和所需的时间约100μs。在离子源引出束流约65mA时,经两对螺旋管聚焦和RFQ加速后可以获得能量为750±8.8keV,聚团半宽度约0.8ns,发射度约3mm·mrad,束流为52mA的脉冲H^-流;其中33mA以上的束流处于1mm·mrad以内。

H^+辐照前后C-SiC涂层的XPS分析

对不锈钢基体上离子束混合沉积的C -SiC涂层进行了H+ 辐照模拟试验 ,由SIMS测量H+ 辐照前后氢的浓试分布 ,采用沟电子能谱 (XPS)对H+ 辐照前后涂层元素C和Si进行了内层电子结合能的测量分析 ,研究C及Si的化学键态的变化与H的关系 。

H^+辐照前后C-SiC涂层的红外吸收光谱研究

对在不锈钢基体上用离子束混合技术沉积的C -SiC涂层 ,进行了二次离子质谱 (SIMS)及傅氏变换红外吸收光谱 (FI-IR)的分析。研究了不锈钢基体涂覆H +辐照前后的氢浓度分布以及H+辐照前后涂层的红外光谱振动吸收峰的变化 。