北京师范大学大气颗粒物外束PIXE分析系统

北京师范大学串列加速器实验室建立了大气颗粒物外束PIXE分析系统,并利用标准样品获得了16种大气颗粒物常见元素的外束PIXE分析系统刻度因子.对Z≥15的大多数元素,刻度因子的重复性较好,相对标准偏差在2%左右.通过降低样品与探测器Be窗之间空气层的有效厚度来削弱空气对低能X射线的吸收作用并降低空气中Ar元素的峰面积,可使标准样品中Mg的探测限由9 157ng.cm-2降至331ng.cm-2,Al的探测限由645ng.cm-2降至191ng.cm-2.大气颗粒物样品中Al及原子序数高于Al的元素外束PIXE的探测限约为内束PIXE的2～6倍.

先进的离子束技术和材料改性

介绍了离子束形成。

X光透镜在X射线衍射技术中的应用

用整体平行束X光透镜代替常规衍射仪的索拉狭缝和/或附加狭缝,入射和衍射X光强度可提高1.5―3.5倍,分辨率可达0.4°,可用于薄膜、粉末样品和离子束沉积样品的分析。将微会聚X光透镜应用于生物大分子衍射、高压X射线衍射、四圆X射线衍射3个不同的衍射领域,在相同X光源功率条件下,使用X光透镜后的衍射强度提高到原来的3―10倍,信噪比和分辨率有不同程度的改善。

整体多毛细管X光透镜在扩展X射线吸收精细结构分析技术中的应用(英文)

为了将整体多毛细管X光透镜应用到扩展X射线吸收精细结构分析技术中,对整体多毛细管X光透镜的功率密度增益、光斑稳定性、高能滤波性质等进行了系统表征。通过实验可知,利用基于整体多毛细管X光透镜的扩展X射线吸收精细结构分析设备可对样品进行微区分析,其空间分辨为25μm左右;利用整体多毛细管X光透镜会聚激光等离子体发出的X射线进行超快时间分辨扩展X射线吸收精细结构分析时,透镜的功率密度增益约为3000。实验结果证明,整体多毛细管X光透镜可以改善扩展X射线吸收精细结构分析设备的性能。

高孔率泡沫金属材料疲劳表征模型及其实验研究

通过基于高孔率开口泡沫金属材料结构特点的简化结构模型和受力状态分析,建立了此类材料在循环载荷作用下的负载结构-疲劳模型,分析得出了对应疲劳性能的衡量指标。在上述模型的基础上,运用由该模型得出的高孔率开口泡沫金属疲劳性能的衡量指标,以电沉积法所得泡沫镍为例,对此类材料的疲劳性能进行了相关的实验研究。通过压-压循环和弯曲循环两种载荷作用的实验,验证了理论分析所得疲劳性能衡量指标的可行性。结果表明:泡沫镍在压-压循环载荷作用下的类应力疲劳性能随孔率增大而降低,而在弯曲循环载荷作用下的类应变疲劳性能则随孔率增大和孔径减小而提高。

整体平行束X光透镜在实验室EXAFS谱仪中的应用研究

结合整体平行束X光透镜在实验室EXAFS谱仪中应用研究 ,利用整体平行束X光透镜和粉末衍射仪设计了一种实验室EXAFS谱仪 .工作电压和电流分别为 2 5kV和 10 0mA时 ,该谱仪在 9.92keV能量点处 ,计数率为 3.12× 10 4 s- 1,在钨杂质的特征谱线Lβ1能量点处 ,能量分辨率为15 .4eV .整体平行束X光透镜在该谱仪中既起到会聚X射线的作用又可实现高能滤波器的功能 .对实验现象进行了理论分析 .

利用毛细管X光透镜共聚焦微束X射线荧光技术对单根头发中元素空间分布进行无损扫描分析

头发中的元素与人的饮食和健康状况有关,对头发中元素的分析,不仅可用于刑事物证鉴别,还可为疾病的预防和治疗提供依据,因此,如何检测头发中元素分布等信息倍受人们关注。本文利用基于毛细管X光透镜和实验室普通X射线光源的共聚焦微束X射线荧光技术对单根头进行了无损扫描分析,分析了单根头发中元素的空间分布。在该毛细管X光透镜共聚焦微束X射线荧光技术中,毛细管X光会聚透镜的出口焦斑和毛细管X光平行束透镜的入口焦斑处在共聚焦状态,从而形成共聚焦微元,探测器只能探测到来自该共聚焦微元中的X射线信号,降低了背底信号对X射线荧光谱的影响,从而有利于提高该共聚焦X射线荧光技术的分析精度。该共聚焦技术中采用了具有高功率密度增益的毛细管X光会聚透镜,降低了该共聚焦X射线荧光技术对X射线光源功率的要求,从而保证了该共聚焦技术可以采用实验室普通X射线光源,降低了实验成本。实验表明,毛细管X光透镜共聚焦微束X射线荧光技术在单根头发元素分布检测中具有应用价值。

毛细管X光透镜三维共聚焦微束X射线荧光技术在岩矿样品分析中的应用

利用毛细管X光透镜搭建了三维共聚焦微束X射线荧光谱仪,处在激发道的多毛细管X射线会聚透镜和处在探测道的多毛细管X射线平行束透镜处于共聚焦状态,该共聚焦结构降低了X射线荧光光谱的背底,从而有利于降低的X射线荧光分析技术的探测极限。在上述共聚焦结构中,多毛细管X射线会聚透镜和多毛细管X射线平行束透镜的焦斑重合形成共聚焦微元,探测器只能探测到来自该共聚焦微元内的X射线荧光信号,当该共聚焦微元在样品移动时,就可利用该共聚焦技术原位无损得到样品内部的三维X射线荧光信息。该共聚焦技术使用的多毛细管X射线会聚透镜具有103量级的功率放大倍数,从而降低了该共聚焦技术对高功率X射线源的依赖程度,即利用低功率普通X射线源就可以设计毛细管X光透镜共聚焦X射线荧光技术。利用上述共聚焦微束X射线荧光谱仪对两种岩矿样品进行三维无损分析,在其中一种岩石中发现:Fe浓度大的区域Cu的浓度也大,这在一定程度上反映了岩矿自然生长的机理。实验结果证明:该共聚焦X射线荧光技术可以在不破坏样品情况下分析岩矿样品中元素成分组成和元素三维分布情况。该共聚焦三维微束X射线荧光技术在矿石勘察、玉器选材和鉴别、石质食用器皿、"赌石"和家用石质地板检测等领域具有潜在的应用。

各种自由基清除剂在γ射线辐照DNA损伤中的作用

为了对重离子辐照致DNA损伤中的自由基作用进行评估,本文利用γ射线对添加了各种自由基清除剂(甘露醇,维生素C和茶多酚)的质粒DNA进行辐照,凝胶电泳分析的结果表明,三种自由基清除剂对DNA均有很好的保护作用。在相同自由基清除剂浓度的情况下,甘露醇比维生素C具有更强的清除自由基的作用。与重离子辐照情况相比,这几种自由基清除剂对γ射线产生的自由基的清除作用更为明显。

碳、钨离子共注入H13钢表面改性的研究

将不同单质机械混合，在不增加注入机离子源数目的基础上实现了不同离子的共注入.发现C+W离子共注入使H13钢表面强化，硬度和抗磨损能力提高，且注量的增大加强了这种强化效果.共注入增强了H13钢的抗均匀腐蚀能力，且比双注入效果好.在开始的15个周期致钝电流密度保持为零.C+W离子共注入提高了H13钢点蚀电位，大注量（4×1017 cm-2）注入时，点蚀电位升高了200mV，而双注入则使点蚀电位有所降低.

微束X射线荧光分析谱仪及其对松针中元素的分布分析

介绍了一种小型的微束X射线荧光分析谱仪,它是由导管X光透镜和能量色散X射线荧光分析谱仪组成.谱仪具有较高的空间分辨率和能量分辨率.使用本谱仪对松树针叶进行了微区分析,得出各种元素沿松针长度方向和横切面径向的分布规律.结果表明使用X光透镜的微束X射线荧光分析方法可以实现植物样品的微区分析,有助于进一步了解植物的生长与元素迁移的关系.

无机溶液折射率与质量浓度关系的理论计算和实验验证

以一个计算折射率与组分的关系式n=1+∑(ρMDM)为计算原理,对AgNO3和KI溶液的折射行为作了研究,以考察这种方法的实用性.结果表明,折射率的计算值与实验值符合得很好,最大相对误差为:Δnc(AgNO3)=0.02%,Δnc(KI)=0.05%.此方法的结果精度高,应用方便,基于此原理的溶液质量浓度的折射率测量法有较好的应用前景.

北京市夏季大气气溶胶PM_(2.5)和PM_(10)成分特征

对北京市城区2012年夏季大气对气溶胶进行每日PM2.5和PM10石英膜采样,得到了可溶性离子质量浓度和16种元素的质量浓度,并结合气象观测值进行了分析.结果显示,采样期间,PM2.5质量浓度为9.58~210.42μg·m-3,平均值102.81μg·m-3;PM10质量浓度为33.75~288.33μg·m-3,平均值159.66μg·m-3.PM2.5和PM10质量浓度都与采样点能见度、风速呈负相关,与相对湿度呈正相关.质子荧光分析（PIXE）结果显示,S、K、Ca和Fe在PIXE可分析元素中含量较高,在PM2.5和PM10都占89%.且元素Ca、Ti、Sc、Cr、Fe主要存在于粗粒子（PM2.5~10）中,而元素S、Cu、Zn、As、Br、Pb主要存在于细粒子（PM2.5）中.富集因子分析表明,元素K、Ca、Ti、V、Mn、Ni主要为地壳来源,元素S、Cl、Cu、Zn、As、Br、Pb主要来自于人为源.SO2-4、NO-3、NH＋43种可溶性离子总质量浓度占PM2.5浓度的43.5%,占PM10浓度的25.4%.

ZnO/TiO_2纳米管复合材料的制备及光电化学性能研究

采用电化学阳极氧化法制备TiO2纳米管,然后用光化学沉积法在TiO2纳米管表面沉积ZnO纳米颗粒制备ZnO/TiO2纳米复合材料。对样品进行了Raman谱、XRD和SEM表征,通过测定光电流-时间(I-t)和开路电压-时间(OCPT)曲线对ZnO/TiO2纳米复合材料的光电化学性能进行研究。结果表明,沉积ZnO没有改变TiO2的相结构;复合ZnO提高了TiO2的光电性能;在Zn(NO3)2浓度为10-3 mol.L-1的条件下制得的ZnO/TiO2纳米复合材料具有较好的光电性能。

利用多毛细管准直器测量X射线光源焦斑尺寸

设计了一种测量X射线光源焦斑尺寸的方法:多毛细管准直器法。整体玻璃毛细管X射线准直器是由数105根内径为几微米的单玻璃毛细管组成的X射线光学器件,X射线光源发出的发散X射线光束被多毛细管准直器约束后变为准平行束。准平行束的截面直径是X射线光源焦斑直径的函数,通过测量准平行束不同位置处的截面直径,利用线性拟合可得到X射线光源的焦斑直径。分别利用多毛细管准直器法和常用的小孔成像法测量了同一微焦斑X射线光源的焦斑直径,测量结果分别为60.8和59.4μm。多毛细管准直器法对焦斑直径在亚微米量级或更小X射线源的焦斑尺寸测量中将显示出更多的优势。

铝合金表面等离子微弧氧化处理技术

微弧氧化技术可以在铝合金表面上原位生长20～200μm的陶瓷氧化膜,该膜显微硬度为800～1500HV,能大大地提高材料表面的耐磨、耐蚀、耐压绝缘和抗高温冲击特性,在纺织、机械等工业部门中具有广阔地应用前景。

北京市放射治疗防护检测结果与分析

目的 了解北京市192Ir后装治疗机、60Co治疗机和医用加速器放射治疗设备及场所的防护状况,探讨放疗防护和管理措施。方法使用SG102 X-γ环境剂量率仪、FJ-347A X-γ剂量仪、PTW—UNIDOs放疗剂量仪和水箱等常规检测工具,分别对不同放疗设备的技术性能和安全防护性能进行测量和分析。结果 各放射治疗室外围辐射剂量水平在本底范围波动(个别点除外);4台加速器的技术指标合格率100％,60Co治疗机不合格的技术指标主要是治疗床的等中心和辐射半影区;加速器机头和电子轨道以及床面2m圆内泄漏辐射率、准直器的透过率、60Co治疗机贮源泄漏辐射率检测合格率均为100％;各放疗场所防护设施功能正常。结论经调试后的放疗设备的防护指标满足相应的国家标准;完善放疗场所的防护设施。加强人员的防护培训,提高他们的安全文化素养,是放射治疗安全防护保障的基础。

不同浓度红景天苷对γ射线和质子辐照质粒DNA的影响

利用14.2 MeV的质子和^(60)Co产生的γ射线在200 Gy的剂量下分别对添加了不同浓度红景天苷的pUC19质粒DNA样品进行了辐照,凝胶电泳分析结果表明,红景天苷在两种辐照过程中均对DNA具有一定的保护作用,并且随着浓度的增加保护作用增强。同时还发现质子辐照后DNA样品中出现了线性形态的,而γ射线辐照后则没有出现,再次证实质子对DNA的损伤作用强于γ射线,这应该和质子与物质相互作用复杂以及质子对物质的直接电离作用相关。

高功率轫致辐射X射线转换靶设计

基于一台能量为9 MeV、平均流强为125μA的高功率电子直线加速器,开展了轫致辐射X射线转换靶设计工作.转换靶为内靶设计,电子束流为非扫描式点源入射.选取钨(W)为转换靶材料,优化设计了靶材的厚度和靶体的冷却结构;并采用有限元方法分稳态和瞬态两种方式分别模拟计算了转换靶的温度分布.结果表明,转换靶局部最高温度约为970℃,平均温度约为430℃,在真空环境中该转换靶可以稳定工作.最后采用蒙特卡罗程序MCNP计算了转换靶产生X射线的剂量分布以及能谱分布,结果表明,在转换靶正前方1m处,X射线的吸收剂量率约40Gy·min-1.

多孔材料孔径及孔径分布的测定方法(英文)

孔径及其分布显著地影响着多孔体的透过性、渗透速率、过滤性等一系列的性能。本文介绍多孔材料孔径及其分布的常用测定方法,包括断面直接观测法、气泡法、透过法、压汞法、气体吸附法、液-液法、悬浮液过滤法、X射线小角度散射法等,并对几种测量方法进行了比较。多孔材料的孔道形状复杂,影响孔径测量的因素也会很多,因此要根据所测材料的结构特性选择合适的方法,并充分考虑到其中的误差。