正电子(1)
9.1 电荷 课件 -2023年高一下学期物理人教版(2019)必修 第三册
练一练
++
（多选）如图所示,A、B是被绝缘支架分别架起 + A +
B
的金属球,并相隔一定距离,其中A带正电,B不带 + +
BD 电,则以下说法中正确的是:（
）
A.导体B带负电;
B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷量大小相等;
C.若A不动,将B沿图中虚线分开,则左边的电荷量小于右边的电荷量;
那么，怎样才能使物体由电中性转变为带电？
即通过什么方式可以使物体失去或得到电子呢？
三、三种起电方式 摩擦起电视频
两种电荷及其相互作用.wmv
1.摩擦起电
（1）起电原因：束缚力较小的物体失去电子束缚力较强物体得到电子。 玻璃束缚力较弱失去电子带正电 丝绸束缚力较强得到电子带负电 橡胶束缚力较强得到电子带负电 毛皮束缚力较弱失去电子带正电 注意：束缚力强弱，即得失电子能力是相对的 玻璃棒与其它物质摩擦，不一定带正电
验电器和静电计
金属球
导体棒
金属箔 玻璃外壳
验电器
静电计
(1)验电器用途：检验导体是否带电。 (2)静电计用途：测量导体间的电势差。
金属球 金属外壳
指针 刻度 接线柱
五、验电器检验方式和原理
1.接触检验：被检验物体接触验电器金属球时，使两个金属箔片带上与带 电体相同的电荷。使两个箔片张开，从而判断被检验物体带电。
A．B、C球均带负电 B．B球带负电，C球带正电 C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电 D．B、C球都不带电 注意：相互排斥的两物体一定都带电，相互吸引的两物体不一定都带电
二、带电的本质：
1.物质正电的质子 不带电的中子
核外电子
分子,原子离子电子的基础知识
原子：化学变化中的最小微粒。
(1)原子也是构成物质的一种微粒。
例如少数非金属单质(金刚石、石墨等)；金属单质(如铁、汞等)；稀有气体等。
(2)原子也不断地运动着；原子虽很小但也有一定质量。
对于原子的认识远在公元前5世纪提出了有关“原子”的观念。
但没有科学实验作依据，直到19世纪初，化学家道尔顿根据实验事实和严格的逻辑推导，在1803年提出了科学的原子论原子的结构质子：1个质子带1个单位正电荷原子核（＋）中子：不带电原子不带电电子：1个电子带1个单位负电荷1．构成原子的粒子有三种：质子、中子、电子。
但并不是所有的原子都是由这三种粒子构成的。
如有一种氢原子中只有质子和电子，没有中子。
2．在原子中，原子核所带的正电荷数（核电荷数）就是质子所带的电荷数（中子不带电），而每个质子带1个单位正电荷，因此，核电荷数=质子数，由于原子核内质于数与核外电子数相等，所以在原子中核电荷数=质子数=核外电子数。
原子中存在带电的粒子，为什么整个原子不显电性？原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成，原子核又是由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电；原子核所带正电荷（核电荷数）和核外电子所带负电荷相等，但电性相反，所以整个原子不显电性分子是保持物质化学性质的最小粒子。
（1）构成物质的每一个分子与该物质的化学性质是一致的，分子只能保持物质的化学性质，不保持物质的物理性质。
因物质的物理性质，如颜色、状态等，都是宏观现象，是该物质的大量分子聚集后所表现的属性，并不是单个分子所能保持的。
（2）最小；不是绝对意义上的最小，而是；保持物质化学性质的最小分子的性质(1)分子质量和体积都很小。
(2)分子总是在不断运动着的。
温度升高，分子运动速度加快，如阳光下湿衣物干得快。
(3)分子之间有间隔。
一般说来，气体的分子之间间隔距离较大，液体和固体的分子之间的距离较小。
气体比液体和固体容易压缩，不同液体混合后的总体积小于二者的原体积之和，都说明分子之间有间隔。
电荷及其守恒定律ppt【共34张PPT】
5、把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分
开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B
两球原来的带电情况可能是 （
）
A．带有等量异种电荷
√B．带有等量同种电荷
C．带有不等量异种电荷
√√D．一个带电，另一个不带电
A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们 靠近带正电荷的金球C．在下列情况中，判 断A、B两球的带电情况：
静电计的外壳一定是金属的，金属外壳与 内部的金属杆及金属指针构成了一个特殊的电 容器，它在静电计工作时起着重要的作用。而 验电器外壳的主要作用是为了避免气流的影响 ，它一般是用玻璃制作的。
验电器与静电计在作用上的不同
验电器的主要作用有：
（1）检验导体是否带电。
（2）检验导体所带电性。
静电计也称作指针式验电器，这说明它完全 具备验电器的各种作用。由于静电计的特殊结构 ，使得它又具备验电器不能替代的某些作用。
同种电荷相互排斥， 异种电荷相互吸引。
问题：
• 我们如何才能使物质带上电呢？请 同学们想一想，探讨探讨。
二、起电的方法
知识回顾
原子的构成
质子（正电） 原子核 由于静电计的特殊结构，使得它又具备验电器不能替代的某些作用。
由于静电计的特殊结构，使得它又具备验电器不能替代的某些作用。
则A_______，B_______．
同种电荷相互排斥， 异种电荷相互吸引。
原子（
中子（不带电） 核外电子 中性） 电荷从一个物体转移到另一个物体
11、某人做静电感应实验，有下列步骤及结论：①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙，但甲、乙两球不接触。 （2）检验导体所带电性。
两个带有同种电荷的导体接触，电荷会重新分配，若不受外界影响，两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配
正电子发现及其物理学意义
正电子发现及其物理学意义正电子（positron）是一种带正电荷的基本粒子，质量与电子相同，但电荷相反。
正电子最早由卡尔·安德森在1932年发现，这是一项在物理学历史上具有重要意义的发现。
本文将探讨正电子发现的背景、物理学意义以及相关研究领域的进展。
1. 背景正电子的发现是基于原子核衰变的研究。
在十九世纪末，放射现象成为物理学的研究热点。
随着放射性元素的发现，科学家开始研究原子核的结构和性质。
1902年，亨利·贝克勒尔和玛丽·居里共同发现了放射性衰变现象，这为后来对正电子的发现奠定了基础。
2. 发现过程正电子的发现是由卡尔·安德森和他的同事丘内斯·范·丹顿在物质与辐射相互作用的实验中完成的。
他们利用一台设备，通过钴-60放射源产生高能辐射，将辐射束引导到一个大型比尔泡射流室中进行观察。
实验结果显示，在泡射流室中出现了异常的轨迹，这些轨迹与电子轨迹相反，表明存在一个带正电荷的粒子。
根据实验结果，正电子被确认为一种新的粒子。
3. 物理学意义正电子的发现对物理学的发展有着深远的意义。
首先，正电子的发现是量子力学理论的重要支持。
在量子力学中，粒子和反粒子的存在是对称的，对正电子的发现进一步验证了这一理论。
其次，正电子还展示了粒子与反粒子相互湮灭的现象，这进一步证实了负能态存在的可能性。
最后，正电子的发现为反物质的研究提供了重要依据，反物质与物质存在相互转化的可能性，这在后来的研究中得到广泛应用。
4. 相关研究进展正电子的发现引发了许多相关研究领域的探索。
其中，粒子物理学是最直接的受益者之一。
粒子物理学致力于研究物质的基本构成和相互作用，通过加速器实验等手段，科学家们进一步研究了正电子与其他粒子的相互作用，揭示了更多关于基本粒子的特性和规律。
此外，正电子的应用也得到了广泛发展。
利用正电子湮灭技术，科学家们在材料科学、医学等领域取得了重要进展。
正电子湮灭技术可以用于研究材料的缺陷结构、表面性质等，对材料的研究和改良具有重要意义。
基本粒子的发展(论文)
研究生学位课程论文论文题目：基本粒子的发展基本粒子的发展摘要：本文通过对电子、光子、质子、中子、正电子、中微子的发现和强子夸克模型的介绍，阐述了粒子物理的一些基本知识。
关键词：基本粒子、电子、中微子、夸克引言：不久前刚选完导师，我的导师是高策教授。
第一次见面，高老师询问了我的专业背景和兴趣后，给了我一些指导，希望我了解一下弦论和场论方面的相关理论。
于是，自己接触到了一些以前没有关注过的知识〔粒子物理学〕。
刚好正值期末，自然辩证法要交期末论文，题目自拟，所以想总结一下基本粒子的发展。
这样既可以完成学科作业，又能把近来看过的东西做一个简单总结，同时自己还抱着写一篇通俗的粒子物理方面的科普文章，希望能有一箭三雕之成效，但愿自己已经做到了。
揭露万物之本和世界之源是人类一直向往的研究目标。
早在公元前4世纪，古希腊哲学家德谟克利特(Democritus)和留基伯(Leucippus)就提出物质由不可分的微小的基本粒子组成，及原子论。
两千多年来，人类对世界本原的探索研究说明，物质世界确实有其深层次的构造，但又远非两位先哲所想的那样简单。
“基本粒子”按其原意是构成世界万物的不能再分割的最小单元。
这其实只是一种历史概念，随着人类认识的不断深化，这种概念本身也在不断演变。
最初，留基伯和德谟克利特提出的原子就是指构成世界万物的终极单元。
但时至今日，已经没有人认为原子不能再分割了。
“最小单元”这个概念一次又一次地被迫转移到下一层次，于是“基本粒子”一词也就应运而生了。
当然本文所用“基本粒子”一词并非说它永远不能再分割，而是说直到当时还未进一步被分割的物质单元，尽管已有种种迹象说明它仍然有其更深的结构。
为了表达方便，本文有时把“基本粒子”简称为“粒子”。
接下来，我就从人类认识粒子的顺序来大致介绍人类对世界认识的不断深入。
一、人类认识的第一个基本粒子：电子1897年，汤姆逊发现了电子，这是人类认识的第一个基本粒子，他因此而获得了1906年的诺贝尔物理奖。
正电子湮没原理_lx-1
正电子湮没技术
• 正电子与物质相互作用过程：热化— 扩散—湮没
正电子湮没技术
• 正电子与物质相互作用
• 热化：正电子(几百keV)在几个ps内与物质中 原子发生各种非弹性碰撞，损失能量并慢化 至热能(0.01eV)。
正电子湮没技术
• 正电子与物质相互作用
• 扩散：热化后的正电子将在体内作扩散运动， 扩散长度~100nm。
0 r02c / v
• v:正电子相对于电子的速度，r0:电子经典半径。
• 正电子湮没率：自由正电子在其运动速度v远
小于光速c时，单位时间发生2γ湮没的几率。
r02cne
• ne是正电子所在处的电子密度。
正电子湮没技术
• 正电子与物质相互作用
• 寿命：将湮没率 正电子素
• 是否形成正电子素的判据2：测量双光子湮没 与三光子湮没之比。[比值低于372,存在Ps]
• 三重态正电子素O-Ps是单态正电子素P-Ps的三倍； • 正电子素内，正电子所遇到的电子影响主要来自
它的伙伴； • 所以，正电子素中，双光子湮没与三光子湮没之
比为0.33。与非束缚态的正电子湮没很不相同 （双光子湮没与三光子湮没之比为372）。
• 猝灭的三种主要形式：
• 转换 • 拾取 • 化学反应
正电子湮没技术
• 正电子素
• 转换猝灭
• O-Ps与电子不成对的分子相碰撞，交换了一个自 旋相反的电子的结果。
• 相当于原来的O-Ps转换成了P-Ps。 • 引起转换猝灭的分子如NO，NO2，O2等，均含有不
成对的电子。
正电子湮没技术
• 正电子素
测到正电子的存在。狄拉克获得了诺贝尔奖。 安德森进一步用γ射线轰击的方法产生了正电 子。 • 1934年MoHorovicic提出可能存在e+-e-的束 缚态。
PET成像2012
四、高能正电子成像方式
1、高能准直成像（HECI） High Energy Positron Collimation Imaging 2、正电子符合探测成像(MCD)
Molecular Coincidence Detection Imaging
PET：Positron Emission Tomography
5mm病灶检测
3D采集
2D采集
3D采集
2D采集
5mm病灶检测
3D采集图象
2D采集图象
前列腺肿瘤
2D和3D采集方式临床应用
3D 采集方式
常规注射计量 采集时间
散射计数和随机计数 体重>90kg病人成像
2D 采集方式
8-10mCi 3-4min/bed
低
<5~8mCi 1-3min/bed
明显高于2D
①肿瘤的诊断 ②心血管疾病 ③脑神经疾病
定位精度和时间分辨率的关系
∆ x= ∆ t*C/2
∆ x是位置误差，即定位精度
∆ t是时间误差，即时间分辨率
所以定位精度与时间分辨率成正比例关系 650ps的时间分辨率对应有9.75cm的定位精度 580ps的时间分辨率对应有8.7cm的定位精度 20ps的时间分辨率对应有3mm的定位精度
降噪机制
CPET：Circle PET hPET：hybrid PET
（一）正电子符合 探测成像
1、符合探测成像原理
符合探测利用了湮没辐射产生的2个 γ光子的直线性、同时性这两个特点， 进行成像。 (1)直线性：即湮没辐射产生的2个γ
光子互成180°。
探测基本要求是2个互成180°的探头 ----- 双探头SPECT机。
正电子湮没实验方法_lx-1
正电子湮没技术
• 正电子源
• 源的活度由所研究的课题及实验装置决定
• 角关联测量：不考虑辐射损伤，活度从毫居到居
• 寿命测量：源活度是最大允许偶然符合率的函数
• 偶然符合指来自不同核事件的1.27MeV和0.51MeV光子 间发生的
•
源活度A
=
允许的偶然符合率 所研究的时间区间∗真符合率
• 例：时间区间为100ns，允许偶然符合率与真事件符合 率之比为0.01，则源活度应为105Bq。
• 能量变化的大小与电子动量有关。所以从湮没γ 能谱的测量可以获得介质中电子动量分布信息。
正电子湮没技术
• 3.多普勒展宽测量
• 装置
• 用高能量分辨本领的固体探测器可以探测正电子 湮没辐射的多普勒展宽；
• 高纯锗探测器测到的湮没信号经逐步放大后输入 多道分析器MCA，得到湮没辐射的能谱。
主放大器
• 1.正电子寿命测量
• 3）恒比定时甄别器(CFD)或恒比微分甄别器 (CFDD): 产生定时信号控制时幅转换TAC。
• 恒比定时甄别器(CFD)：用于快--慢符合系统的快 通道，是为了克服光电倍增管输出脉冲的噪声和 波形涨落引起的时间误差(晃动)，和输出脉冲上 升时间、幅度不一致引起的时间游动(时移)对脉 冲前沿定时的影响。
正电子湮没技术
• 3.多普勒展宽测量
• 优点：
• 多普勒展宽谱仪的计数率比角关联系统大近一百 倍，测量时间短，一般用5μCi的源测量1小时就 足以满足统计精度，试验成本低。
• 缺点：
• 此系统的分辨率不够高。目前Ge探测器最好的能 量分辨在511KeV处为1keV，相当于4mrad的等效角 分辨率，这比角关联装置的分辨率大约差一个数 量级；
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退火温度达到700 ℃时，晶粒直径增加到60 nm，比正电子扩散长 度要大，会导致正电子主要在晶体内发生自由湮没，减少了正电子 被缺陷俘获的概率．
空
位
饱
和
空
位
聚
集
纯铁慢速拉伸
正电子(1)
PAT测量裂纹尖端塑性区
计算：7.25mm 测量：7.45mm
正电子(1)
S值与退火温度
正电子(1)
正电子湮没诱发俄歇电子能谱装置的物理设计
秦秀波 王 平 姜小盼 于润升 王宝义 魏 龙
如图1(a)，50 eV 正电子在4×10-3 T 均匀磁场中传输，在E×B 能量选择器的作用下偏离轴心30 mm进入法拉第筒，并在另一个 E×B 板的作用下回到轴心、飞出法拉第筒，入射到200 mm 处的 样品。低能正电子以很高的几率扩散到样品表面，并被一个 “image correlation”势阱中捕获并湮没[3]，其中一部分正电子与 样品的内壳层电子湮没，并诱发俄歇过程(图2)。俄歇电子在样品 表面具有2π 角发射，为减小其角分布以提高探测效率，在样品背 后放置一个钕铁硼(Nd-Fe-B)磁铁，其在样品表面产生0.3 T磁场， 在强弱磁场梯度的绝热近似下，俄歇电子被平行化，经法拉第筒 的能量调制后，在E×B 板的作用下偏离轴心运动，飞出法拉第筒 后被微通道板光电倍增管(Micro-channel-plate Photo Multiply Tube，MCP-PMT)探测。
正电子寿命τ1及τ2随退火温度的变化也有可能是晶粒增大的结果． 考虑到正电子在ZnO 晶体中扩散长度大约为50 nm［21， 22］． 在低温退火时，ZnO样品中晶粒直径小于50 nm，因此绝大部分正电子都在晶粒的边界和界面处湮没．
当退火温度达到700 ℃时，晶粒直径增加到60 nm，比正电子扩散长度要大，会导致正电子主要在晶体内发生自由湮没，减 少了正电子被缺陷俘获的概率．
经过1000 ℃ 高温退火后，ZnO 的粒径增大至165 nm 左右，此时界 面成分比例仍比较大，考虑到正电子有达50 nm 的扩散长度，只要 界面存在
正电子(1)
正电子寿命谱经过解析后可以得到两个寿命分量，其中短寿命分量τ1约为201 ps; 长寿命分量τ2约为370 ps． τ1明显大于正 电子在ZnO 中的体寿命，表明短寿命分量对应着一部分正电子在完整晶格湮没，还有部分在空位型缺陷处湮没． 正电子可能 主要被Zn 空位( VZn)俘获． 这些VZn可能存在于ZnO 晶粒内部或者晶粒间的界面区域． 正电子在VZn的湮没寿命约为230ps ［15］． 因此推测τ1为正电子在自由态及VZn俘获态湮没的平均寿命值． 对于较长寿命分量τ2，其明显要长于ZnO 中VZn的寿命值． 由于正电子在ZnO 中的体寿命τb = 181 ps，依据正电子在半导 体湮没的一般规律，因为τ2 / τb≈2. 1，所以τ2对应的是正电子在ZnO 中空位团的寿命值． 根据文献中理论计算的结果［17］ 可知空位团尺寸为V8( 4-VZn VO) ． 这些空位团应该位于样品的表面界面区域． 在以往的研究中我们曾在ZnO 纳米晶中观 察到长达50 ns 的长寿命成分，对应正电子素在大孔洞中的湮没寿命，且主要是3γ 形式的自湮没． 但在本文中并没有观察到 此寿命分量． 这可能是因为本工作中采用了较强的正电子放射源，因此寿命谱仪的能量窗口选取比较窄，忽略了长寿命的正 电子素3γ 湮没． 图2 示出的是经过不同退火温度后Co3O4 /ZnO纳米复合物中正电子寿命τ1，τ2和其对应的强度I1，I2的变化． 如图2( a) 所 示，
典型正电子寿命谱（氦辐照Ni）
I= f (λ d， λf ， λd) N
分辨率：150ps
捕获态湮灭 自由态湮灭
理想寿命普+仪器分辨函数的卷积
正电子(1)
应用：Al合金正电子寿命－温度曲线
平
均
寿
TiAl
命
（
半
高
宽 ）
NiAl
空位形成焓
T℃
F－自由态捕获寿命 V－单空位捕获寿命
正电子(1)
缺陷研究：正电子寿命与处理温度 （Fe－Ni）
τ１，τ２，和Ｉ２分别表示短寿命、长寿命及长寿命的相对强
度．由两态捕获模型可知，短寿命τ１主要反映在样品完整晶格结
构中正电子的湮没特征，可用于探测材料内部微观结构的电子分
布；
而长寿命τ２则反映了在样品缺陷（空位、空位团及微空洞）中正
电子的湮没特征，其变化特征反映出样品的本征结构．由图３中
可以看出τ１，τ２在ｘ＝０．１２５处均出现异常，说明在ｘ＝
经过1000 ℃ 高温退火后，ZnO 的粒径增大至165 nm 左右，此时界面成分比例仍比较大，考虑到正电子有达50 nm 的扩散 长度，只要界面存在
正电子(1)
ＬａＢａＣｕＯ系超导体１／８反常现象及
正电子寿命谱的研究
Ｌａ被替代含量等于０．１２５（即１／８）时，超导转变温度Ｔｃ被抑制
低温物理学报2012
正电子(1)
Co 掺杂纳米ZnO 微结构的正电子湮没研究
τ1
200 到600 ℃ 退火后τ1基本不变，稳定在201 ps 左右，随着退火温 度继续升高，τ1开始减少， 到900 ℃ 时降至约185 ps，其后退火温度再升高，τ1保持稳定． 由 此可以推断VZn在退火温度达到700 ℃ 后才开始恢复，直到900 ℃ 至1000 ℃时VZn才基本消失．
正电子(1)
2020/11/22
正电子(1)
5－1 正电子性质
电子与正电子的属性
正电子(1)
正电子源
正电子(1)
22Na衰变示意图
正电子(1)Leabharlann 正电子体寿命计算值（ps）
1ps＝10－12 s 1ns＝10－10 s
正电子(1)
双光子湮没过程动量守恒矢量图
PT－湮灭对动量纵向分量 PL－湮灭对动量横向分量
正电子(1)
三、多普勒展宽测量装置
多普勒展宽测量装置框图
电子X方向动量分布
仪器展宽
正电子(1)
多普勒增宽曲线
Cu退火及变形
511Kev
正电子(1)
多普勒展宽线形参数定义
S=A/(B+C) W=(B+C)/Δ H=A/Δ
Δ：曲线积分面积
正电子(1)
退火处理Fe43 Co43 Hf7 B6 Cu1非晶合金的正电子湮没研究
位错
孪晶
正电子(1)
空位形成过程
正电子寿命－强度（Si辐照－退火）
强 度
寿 命
150℃ VP消失
200℃ V3-V+V2
300℃ V4形成
400℃ V6形成
温度/℃
VP:248ps V2:320ps V3: V4:350ps V6:400ps
正电子(1)
退火处理Fe43 Co43 Hf7 B6 Cu1非晶合金的正电子湮没研究
退火温度高于900℃，S 参数、W 参 数保持不变也说明了此时样品中空位 型缺陷已经基本被清除．
正电子(1)
金属的S参数与温度T的关系
空位处湮灭
T＝0.6Tm
捕获率 同单空 位浓度 成正比
正电子(1)
Co合金S参数随退火温度的变化
3种成分
溶质－缺陷复合体
空位迁移回复
位错攀移回复
正电子(1)
应变速率对S－ε曲线的影响
正电子(1)
自由态和缺陷态正电子密度分布
自由态
缺陷态
正电子空间分布
离子实强烈排斥正电子
正电子的捕获效应
空位等效负电荷，正电子择优趋向
正电子(1)
5－2 正电子湮灭实验方法
e+
511kev
511kev
正电子(1)
一、正电子寿命谱仪
正电子寿命测量系统框图
闪烁体＋ 光电倍增管
时间
能量
单道分析器
正电子(1)
τ1在200 到600 ℃ 退火后τ1基本不变，稳定在201 ps 左右，随着退火温度继续升高，τ1开始减少，
到900 ℃ 时降至约185 ps，其后退火温度再升高，τ1保持稳定． 由此可以推断VZn在退火温度达到700 ℃ 后才开始恢复，直 到900 ℃至1000 ℃时VZn才基本消失．
τ2第二寿命成分，
０．１２５处的样品较其它掺杂含量的样品具有较高的电子密度
分布、较完整的晶格结构以及较小的缺陷浓度．
ｘ＝０．１２５处替代所引起的晶格结构畸变而在Ｌａ－Ｏ链上形成的
能量势垒是造成超导转变温度退化
正电子(1)
二、 一维长缝角关联装置
电子结构 缺陷
正电子(1)
Mo中子辐照前后角关联曲线
点缺陷－芯电子湮灭几率降低 抛物线增强 高斯部分
τ2第二寿命成分，
在100 到700 ℃退火后，随退火温度升高逐渐降低，但降低的幅度不 大，这说明空位团的平均尺寸开始缩小，大的空位团开始塌缩． 与 此对应的强度I2如图2 ( b) 所示。 600 ℃左右迅速降低，进一步证明了空位团正在恢复． 退火温度达到900 ℃ 时，τ2迅速减少至185ps，且此时从寿命谱中只 能分解出单寿命分量，并且随着退火温度进一步升高不再发生变化， 充分说明了样品中的空位团已经被退火消除了．
Acta Phys. Sin. Vol. 60，No. 1 (2011) 017504
为非晶合金Fe43Co43Hf7B6Cu1在退火处理前后的 正电子湮没寿命谱拟合
正电子(1)
原始的试样，τ1值约158. 4 ps，其强度大于85%，是正电子在非晶态基体相中湮没的贡献. τ1值大于金属纯铁 中自由态的寿命(107 ps)，但较铁中的单空位的寿命值(175 ps) 略小，接近于纯铁中热致空位的寿命以熔体 急冷法制备而成的，在超高速冷却过程中，原子来不及充分扩散，类液态的无序结构将被保留下来，所以非 晶结构中具有大量的自由体积. 按照Bernal 模型，制备态的非晶结构单元中含有许多类空位缺陷——— Bernal 孔洞. Bernal 空位的尺寸小于相应晶体中的单空位，故正电子在其中的湮没寿命要低于后者. τ2值为397 ps，其强度I2 = 11. 9%，是正电子与非晶基体中的由空位团聚形成的微孔洞的湮没所作的贡献; τ3 是正电子与源湮没的贡献，其强度≤2%