对外正电子测试
   
 
 
正电子测试样品要求
正电子测试样品要求
 
1. 正电子湮没寿命谱测量和多普勒展宽谱测量（直接使用常规22Na正电子放射源）
 
       22Na同位素向所有方向发射正电子，正电子的能量范围为0-545 keV。实验室制备正电子源所用的22NaCl溶液从南非进口，价格昂贵，手续繁杂，订购周期长（约2年）。在具有放射性防护的专用实验室内，将22NaCl溶液的液滴数百次滴在0.0075x10x10 mm的Kapton薄膜（或Ni膜）的正中央后，每次用红外线烘烤几分钟将液滴烤干，最后再用0.0075x10x10 mm的Kapton薄膜（或Ni膜）盖上并用粘胶封装。滴液烘烤和封装全程共耗时三五十小时，且必须持续专注以控制源斑面积（如果源斑面积大，源与粘胶太近，严重实验数据的质量）。本实验室最常用的正电子源的尺寸为0.015x10x10 mm，为双层Kapton膜封装，工作温度为10 K- 500 K。

（1）片状固体样品的室温测试
        用常规正电子湮没寿命谱仪测量时，对于一种样品，需要准备两片相同的样品进行测量。实验测量时，用两片相同的样品夹住22Na正电子放射源（正电子的能量）形成样品-正电子源-样品的“三明治结构”，然后用铝箔（约2μm）将样品-正电子源-样品的“三明治结构”包裹固定。样品要完全覆盖住正电子源，才能确保99.9%的正电子停留并且湮没在样品中，并给出准确的样品微结构信息。因此样品的面积需要至少10x10 mm（固体粉末直接压片为直径10毫米以上的圆片），样品的厚度至少要有1 mm。如果样品制备特别困难，也可以使用最小尺寸为8x8 mm（或直径8毫米）的样品，样品厚度也可比1 mm略小。当单片样品较薄时，可以用多片样品叠加。
       表面粗糙度不是很重要，但不应损坏表面（研磨纸、金刚石锯等），以避免损坏正电子源（价格较高，订购周期长，制作麻烦，且有放射性）。

（2）片状固体样品的变温测试（10 K - 800 K）：
当需要进行与温度相关测量时，样品应适应低温恒温器，因此样品面积不能超过10x10 mm。
实验耗时长，且需要专门制备Ni膜封装的耐高温正电子源。


（3） 固体粉末（不压片）样品测试： 
正电子源容易被粉末污染，并造成放射性事故，实验风险高。
仅对深度合作对象开放【正电子源价格较高，订购周期较长，制作麻烦，且有放射性】。

（4） 液体样品（或固液混合物样品）测试： 
正电子源容易被液体污染，并造成放射性事故，实验风险高。
仅对深度合作对象开放【正电子源价格较高，订购周期较长，制作麻烦，且有放射性】。

（5） 复杂测试（光照；加磁场；加电场；通气体等）：
仅对深度合作对象的重要研究方向开放。
【需要动用科研经费中非常有限的设备费；需要设计和加工专用的测量仪器，耗时长，成本高】。


2. 慢正电子束多普勒展宽谱仪（单能正电子的能量从0.2 keV到30 keV连续可调）

本测试主要用于研究薄膜材料（外延、离子注入、表面损伤等）的微结构随深度的变化。当使用慢正电子束测试样品时，需要一个面积为10 x 10 mm的样品（如果制备困难，面积可以略小）。

（1）室温测试：
常年对外开放。

（2）变温测试（10 K- 800 K）：
仅对深度合作对象的重要研究方向开放【需要使用变温设备，耗时太长】。

（3） 复杂测试（常压气氛；高压气氛；光照；加磁场；加电场；原位拉伸等）：
仅对深度合作对象的重要研究方向开放。
【需要动用科研经费中非常有限的设备费；需要设计和加工专用的测量仪器，耗时长，成本高】。


测试条件咨询电话：0551-63607122 （张宏俊）