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快重离子辐照聚酰亚胺潜径迹的电子能损效应

孙友梅 刘 杰 张崇宏 王志光 金运范 段敬来 宋 银

快重离子辐照聚酰亚胺潜径迹的电子能损效应

孙友梅, 刘 杰, 张崇宏, 王志光, 金运范, 段敬来, 宋 银
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  • 快重离子辐照聚合物材料时,由于密集电离激发在其路径上产生几纳米直径的潜径迹,径迹形貌受离子种类、离子能量等多种因素的影响.为了研究电子能损对径迹形成所起的作用,利用1.158GeV 的Fe56离子和 1.755GeV Xe136离子在室温真空环境下辐照叠层聚酰亚胺(PI)薄膜,结合傅里叶转换红外光谱(FTIR)分析技术对辐照引起的化学变化进行了测量.聚酰亚胺官能团的降解及炔基的生成是离子辐照聚合物的主要特征,在注量1×1011到6×1012/cm2范围及较宽的电子能损(dE/dX)e范围 (Fe56 离子:2.2 到 5.2 keV/nm, Xe136 离子:8.6 到 11.3 keV/nm)对官能团的断键率及炔基生成率进行了研究. 红外结果显示在实验涉及的能损范围都有炔基生成,应用径迹饱和模型对实验结果进行拟合,不同能损下的平均损伤径迹半径及炔基生成径迹半径被得到,通过热峰模型对实验结果拟合,给出了离子在聚酰亚胺中产生潜径迹的能损阈值,实验给出的径迹形貌的电子能损效应曲线与热峰模型预言走势基本一致.
    • 基金项目: 甘肃省自然科学基金(批准号:ZS031-A25-030-C)及国家自然科学基金(批准号:10375079)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2005-02-05
  • 修回日期:  2005-03-31
  • 刊出日期:  2005-11-20

快重离子辐照聚酰亚胺潜径迹的电子能损效应

  • 1. 中国科学院近代物理研究所,兰州 730000
    基金项目: 

    甘肃省自然科学基金(批准号:ZS031-A25-030-C)及国家自然科学基金(批准号:10375079)资助的课题.

摘要: 快重离子辐照聚合物材料时,由于密集电离激发在其路径上产生几纳米直径的潜径迹,径迹形貌受离子种类、离子能量等多种因素的影响.为了研究电子能损对径迹形成所起的作用,利用1.158GeV 的Fe56离子和 1.755GeV Xe136离子在室温真空环境下辐照叠层聚酰亚胺(PI)薄膜,结合傅里叶转换红外光谱(FTIR)分析技术对辐照引起的化学变化进行了测量.聚酰亚胺官能团的降解及炔基的生成是离子辐照聚合物的主要特征,在注量1×1011到6×1012/cm2范围及较宽的电子能损(dE/dX)e范围 (Fe56 离子:2.2 到 5.2 keV/nm, Xe136 离子:8.6 到 11.3 keV/nm)对官能团的断键率及炔基生成率进行了研究. 红外结果显示在实验涉及的能损范围都有炔基生成,应用径迹饱和模型对实验结果进行拟合,不同能损下的平均损伤径迹半径及炔基生成径迹半径被得到,通过热峰模型对实验结果拟合,给出了离子在聚酰亚胺中产生潜径迹的能损阈值,实验给出的径迹形貌的电子能损效应曲线与热峰模型预言走势基本一致.

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