C276合金的抗辐照性能研究

C276合金为包壳部件的候选材料之一，本文拟对其抗辐照性能进行研究。对C276合金进行质子及多束粒子辐照，利用纳米硬度仪、透射电镜、拉曼成像仪等研究了C276合金在辐照前后的试样。结果表明：在质子及多束粒子辐照下，辐照损伤区域发生C偏析和位错环硬化；在H或He单束辐照条件下，在35.0 μm或3.5 μm深度处，拉曼光谱中的碳峰相对强度较大且碳峰红移，引起此处的纳米硬度较其他深度处的高；试验得到的损伤峰对应的深度与模拟计算得到的吻合。可推知，C276合金在质子及多束粒子下的辐照硬化是辐照偏析及可能的位错环硬化综合作用的结果。     

镍基合金C276蠕变损伤的实验研究

在650℃、700℃和750℃条件下对超临界水堆(SCWR)包壳候选材料之一镍基合金C276进行高温蠕变试验,采用损伤力学方法对试验数据进行计算分析,分别对由Kachanov和基于θ外推法的Norton蠕变损伤公式计算的损伤因子进行比较。分析结果表明:3种温度下采用Kachanov公式计算的蠕变损伤趋于一致;采用θ外推法拟合的蠕变曲线与试验蠕变曲线吻合很好;Norton公式计算表明损伤开始发生在0.3⁰.4寿命左右,Kachanov公式计算的损伤因子偏保守。     

Zr-Sn-Nb合金质子辐照效应研究

摘要:通过HZB串列加速器用18MeV质子研究了ZrSnNb合金的辐照效应。结果表明,经1.53×1014cm-2注量的质子辐照后,辐照产生的缺陷使样品的显微硬度升高导致辐照硬化;断口分析发现辐照后在样品的一端韧窝明显变小出现脆化现象,被认为是由于质子辐照离子化损伤产生在其射程的末端——与TRIM96程序计算的结果一致。     

CMOS运算放大器的质子和γ辐照效应

ＣＭＯＳ运算放大器的质子和γ辐照效应陆妩任迪远郭旗余学锋严荣良（中国科学院新疆物理研究所，乌鲁木齐，８３００１１）本文主要研究了ＬＦ７６５０ＣＯＭＳ运放电路在４、７、３０ＭｅＶ质子及６０Ｃｏγ两种不同辐射环境中的响应特性及变化规律，并通过对实验结果的...     

GaN中质子辐照损伤的分子动力学模拟研究

本文利用分子动力学方法研究了GaN在质子辐照下的损伤。对不同能量（1~10 keV）初级离位原子（PKA）引起的级联碰撞进行了研究,分析了点缺陷与PKA能量的关系、点缺陷随时间的演化规律、点缺陷的空间分布及点缺陷团簇的尺寸特征。研究结果表明,点缺陷的产生与PKA能量呈线性关系,不同类型的点缺陷随时间演化规律相似,点缺陷多产生在PKA径迹旁,点缺陷团簇多为孤立的点缺陷和小团簇。     

C276合金高温拉伸强度的显微分析

C276合金具有优异的高温拉伸强度。为研究C276的高温强化机制,利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）方法,分析C276在500~650℃下拉伸断裂的试样。结果表明：C276在500~650℃下拉伸时,随晶粒尺寸的增大,屈服强度先增加后减小,两者不符合Hall-Petch关系。在晶体内观察到了形变孪晶,未发现沉淀相析出。因此,C276在高温下仍是以固溶强化为主,可能兼有孪晶强化,而无细晶强化和沉淀强化的效果。     

CMOS器件p、γ、β辐照损伤等效剂量分析计算

建立了CMOS电子元器件中质子、电子和光子辐照损伤 (电子 空穴对和离位原子浓度 )计算模型。利用微机化的电子 光子簇射过程模拟程序EGS4和TRIM程序分别计算了电子 ( β)、光子 (γ)和质子 ( p)辐照在CMOS器件各层中产生的电子 空穴对和离位原子浓度。计算结果表明 ,在CMOS器件桥结绝缘层中 ,电子产生的电子 空穴对和离位原子浓度最高 ,光子次之 ,质子最低 ,这表明电子辐照损伤最高 ,光子次之 ,质子最小。     

电荷耦合器件质子辐照效应研究

利用2×6 MV串列静电加速器提供的1~10 MeV质子,开展了线阵电荷耦合器件辐射损伤效应的模拟试验和测量,研制了加速器质子扩束扫描装置及电荷耦合器件辐射敏感参数测量系统,建立了电荷耦合器件质子辐射效应的模拟试验方法,分析了质子注量、质子能量、器件偏置等对器件电荷转移效率和暗电流的影响。模拟试验结果表明,电荷转移效率随辐照质子注量的增加而下降,暗电流随辐照质子注量的增加而增大,在1~10 MeV质子能量范围内,质子能量越低,电荷转移效率的降低与暗电流的增加越显著。     

2MeV质子辐照对Zr-4合金显微组织的影响

通过密西根大学离子束表面改性和分析实验室的大束流加速器研究了Zr-4合金的质子辐照效应。结果表明:当原子离位损伤率约1×10-5 dpa/s,在350癈 质子辐照损伤分别达到2dpa、5dpa和7dpa时,辐照后位错环的密度分别为7×1021/m3、8×1021/m3、15×1021/m3,尺寸分别为7nm、11nm和11nm,表明位错环的密度和尺寸随质子辐照注量有增加的趋势。辐照前后的明场像、高分辨相和电子衍射花样均表明,在350癈 2MeV的质子辐照没有使锆4合金中的hcp-Zr(Cr,Fe)2和fcc-ZrFe2沉淀相发生非晶化转变。     

GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池100MeV质子位移辐照损伤效应实验研究

GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池是当前航天器空间电源系统的核心元器件,其在空间辐射环境中遭受的辐照损伤会导致太阳电池性能参数衰降,甚至导致航天器供电系统功能失效。为获取GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池高能质子辐照损伤退化规律,以国产GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池为研究对象,通过开展100 MeV质子不同注量下的辐照实验,分析质子位移损伤诱发GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的开路电压(V_oc)、短路电流(I_sc)、最大输出功率(P_m)、光电转换效率(E_ff)等辐射敏感参数的退化规律和损伤机理。结果表明：注量范围为1×10¹¹～2×10¹² cm^-2时,V_oc、I_sc、P_m、E_ff的退化程度随辐照注量的增加而增大,当注量为2×10¹² cm^-2时,P_m和E     

An Analysis of Non-Uniform Proton Irradiation Damage in Silicon Solar Cells

Experimental data obtained on the degradation of the short-circuit current in 1-ohm-cm N/P silicon solar cells irradiated by low-energy, 0.1-3.0 MeV, protons were analyzed with the aid of an N-layer solar-cell model. The results show that the damage constant, K(Ep), rises less rapidly with decreasing proton energy, Ep, than it does at higher proton energies. The derived damage law can be analytically described as follows: K(Ep) = Ep ? E1 =.962 MeV E1 ? Ep =2.98 MeV where K0 = 1.92 × 10-5 p-1 C1 = 1.08 MeV-1 C2 = 0.85 This representation has been found adequate for incident proton energies of 0.5, 1, and 3 MeV and definitive for Ep ? 0.1 MeV. The value of Ko listed should be considered as representative only of the particular solar cells analyzed.     

质子在氮化镓中产生位移损伤的Geant4模拟

材料受到辐照时产生的位移损伤会导致其微观结构发生变化,从而使其某些使用性能退化,影响其使用效率,减短其使用寿命。利用Geant4模拟了质子在氮化镓中的输运过程,计算了1、10、100、500 MeV能量质子入射氮化镓材料产生的初级撞出原子的种类、能量信息及离位原子数。获得了10 MeV质子产生的位移缺陷分布;计算了4种能量质子入射氮化镓材料产生的非电离能量损失(NIEL);研究了质子产生位移损伤过程的影响要素。研究发现,入射质子能量对其在材料中产生的初级撞出原子的种类、能量、离位原子数等信息有着非常大的影响;单位厚度所沉积NIEL随着入射质子能量的增大而减小;10 MeV质子入射氮化镓所产生的离位原子数随入射深度的增加而增加,但在超出其射程范围以外有一巨大回落;能量并不是影响质子与氮化镓靶材料相互作用的唯一因素。     

质子在砷化镓材料中产生位移损伤的Geant4模拟

本文使用Geant4模拟了1、5、10、20、50、100、500、1000 MeV能量的质子入射GaAs的位移损伤情况。随入射质子能量的增大,产生的初级离位原子（PKA）数目增加、种类增多;PKA能谱分布总体上呈递减趋势,PKA在低能量区间所占份额降低,在高能量区间所占份额升高。研究结果表明,辐射缺陷浓度在质子入射方向上遵循布拉格规律。     

铝基碳化硼堆内辐照热工安全分析

铝基碳化硼是一种新型的乏燃料贮存架结构材料,需对其各项性能进行研究,其中,铝基碳化硼材料的耐辐照性能是关键参数之一。为进行铝基碳化硼材料的堆内辐照考验,并保证其在堆内辐照的安全,针对铝基碳化硼辐照方案的特点,采用了CFD程序进行热工校核计算,分析了铝基碳化硼材料在堆内辐照的安全特性,优化了堆内辐照方案。     

Hastelloy C-276/316L脉冲激光异质焊接微观组织研究

为评价激光焊接AP1000部件工艺的可靠性,探究Hastelloy C-276与316L异质焊接焊缝的元素偏析及组织结构,利用Nd:YAG脉冲激光进行焊接,借助光学显微镜和电子探针X射线微区分析仪等分析测试仪器,对焊缝显微组织、元素成分及金相形貌进行分析。结果表明：焊缝组织晶粒细化,焊缝中部以细小等轴晶为主、边缘以柱状晶为主,且焊接接头两侧热影响区极窄;依据元素宏观分布,焊缝可分为3个区域,焊缝两侧元素成分急剧变化,中部均匀;元素存在微观偏析,晶界处Mo元素富集。焊缝组织以γ奥氏体为主,并未发现明显δ铁素体生成。     

氦对低活性Fe-Cr-Mn(W,V)合金焊接热影响区辐照损伤的影响

采用高能离子加速器和超高压电镜连接装置 ,研究注入He后电子辐照和同时辐照 (He+ e-)低活性Fe Cr Mn(W ,V)合金焊接热影响区 (HAZ)损伤组织特点 ,测定He对损伤组织内晶界附近合金元素浓度变化的影响。实验结果表明 :He强烈促进辐照初期位错环和位错密度增加 ,促进HAZ辐照空洞核心形成及空洞肿胀增大。He有效抑制HAZ内晶界附近Cr、Mn浓度降低 ,对Ni,Si,V ,W元素浓度变化也有抑制作用。Fe Cr Mn(W ,V)合金焊接HAZ具有优良抗He气氛下的辐照损伤性能