电子束辐照对光电材料性能的影响研究
辐照实验报告
辐照实验报告随着科学技术的发展，辐照技术在许多领域中得到广泛的应用。
辐照实验是一种通过辐射材料来研究其性质和变化的方法。
在这篇文章中，我们将探讨辐照实验的基本原理、应用和潜在风险。
一、基本原理辐照实验的基本原理是使用电子束、X射线、γ射线或离子束等辐射源对材料进行辐照。
材料暴露在辐射源中后，辐射粒子与材料中的原子相互作用，引起原子结构的改变，从而导致材料性质的变化。
辐射源的选择取决于研究的目的和所需的辐照剂量。
电子束常用于较低能量的辐照实验，而γ射线或X射线常用于更高能量的实验。
离子束则常用于对特定材料进行辐照。
二、应用领域1. 食品辐照：辐照技术可以杀灭细菌、病毒和寄生虫，延长食品的保鲜期。
辐照还可以防止食品的营养成分流失和品质下降，从而提高食品的质量与安全性。
2. 医疗领域：辐照可用于消毒医疗器械和杀灭细菌，如口腔器械、绷带和各种手术器械。
此外，辐照还可用于治疗癌症，通过辐射精确杀灭肿瘤细胞。
3. 材料研究：辐照实验可用于研究材料的改性和性能变化。
例如，通过辐照可以改变材料的强度、韧性和导电性能，从而优化材料的特性。
三、潜在风险尽管辐照技术带来了许多好处，但仍存在一些潜在的风险需要谨慎对待。
1. 辐射剂量：辐照剂量的选择至关重要。
低剂量的辐射对人体影响较小，但过量的辐射剂量可能导致细胞损伤和突变，甚至导致癌症等严重后果。
因此，在进行辐照实验时应控制剂量，并遵守相关的安全准则。
2. 应用限制：辐照技术不适用于所有材料和产品。
某些物质对辐射敏感，辐射后可能引发不可逆的化学或物理变化。
因此，在选择辐照技术时，应充分了解材料特性和辐照效应，避免潜在的危害。
3. 辐射废物处理：辐射源的使用会产生辐射废物，需要特殊的处理和储存。
辐射废物的管理对环境保护至关重要，必须采取适当的措施，以确保辐射废物不对环境和人体健康造成危害。
总结辐照实验是一种重要的研究方法，具有广泛的应用前景。
它在食品、医疗和材料研究等领域发挥着重要作用。
电子束辐照对单根Zn2GeO4纳米线电学特性的影响
１ 实 验 方 法
本 文用 Ｌ ａ Ｂ 热 发 射 的 透 射 电 子 显 微 镜 （ Ｆ Ｅ Ｉ Ｔ ｅ ｃ ｎ ａ ｉ Ｇ ２ ０ ， 加速 电压 ２ ０ ０ ｋ Ｖ） ， 对制 备好 的 Ｚ Ｇ Ｏ 纳 米线 进行 微观结 构 和 电学 特性 的表征 。在进 行原 位 Ｔ Ｅ Ｍ 电学 测 试 中， 用 Ｎ ａ ｎ ｏ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｙ公 司 生 产 的 Ｓ Ｔ Ｍ— Ｔ Ｅ Ｍ样 品杆 （ 见图 １ ａ 所示 ） ， 样 品 杆 的 前 部是 观察 区 ， 最前 端是 固定 端用 于装载 样 品 ， 将分 散好 的
要 ：利 用透 射 电子 显 微 技 术 ， 对Ｚ ｎ ， Ｇ ｅ Ｏ 纳 米 线 的微 观 结 构 以及 元 素 成 分 进 行 了表 征 。 采 用 Ｓ Ｔ Ｍ— Ｔ Ｅ Ｍ 电 学
测 试 样 品 杆在 透射 电 子 显微 镜 内原位 构 建 一 个基 于 ｚ ｎ Ｇ ｅ Ｏ 纳 米 线 的 金 属 一半 导 体 一金 属 （ Ｍ— ｓ － Ｍ） 结构 ， 在 结 构 两端加电 ， 发 现 随着 辐 照 强 度 的 增 加 ， 流过 纳 米 线 的 电 流增 加 且 ， 一 曲线 的 开 启 电压 减 小 。 进 一 步 分析 表 明这 是 由 于金 属 电极 中 的 电 子 受 到 更 强 的 激发 更容 易越 过 金 属 与 半 导 体 形 成 的 肖特 基 势 垒 ， 因此 在 原 位 Ｔ Ｅ Ｍ 电 学 测 试 过
Ｚ ｎ Ｇ ｅ Ｏ （ Ｚ Ｇ Ｏ ） 是一 种 直 接带 隙宽 禁带 半 导 体 材料 ， 禁带 宽 度 为 ４ ． ６ ８ ｅ Ｖ， 由 于其 优 越 的物 理 化 学
特性 ， 在 多个方 面 得 到 了 广泛 的应 用 。如 在节 能 以 及水 污 染 治 理 方 面 ， Ｚ Ｇ Ｏ 作 为 光 催 化 剂 分 解 水 制 氢¨ ， 催化 Ｃ Ｏ ， 还原 成 可再生 烃燃料 ， 催 化分
退火对电子辐照氮化镓光电性能的影响
退火对电子辐照氮化镓光电性能的影响
梁李敏;解新建;郝秋艳;田园;刘彩池
【期刊名称】《人工晶体学报》
【年(卷),期】2012(41)6
【摘要】本文对10 MeV电子辐照的GaN进行了不同温度的热退火处理。
用光致发光谱和霍尔测量了样品的光电性能随退火温度的变化。
实验结果表明:黄光带强度、电子浓度和电子迁移率随退火温度呈非线性变化。
在200～600℃退火范围内,黄光带、电子浓度和电子迁移率的变化是由于辐照Ga空位与O施主杂质的结合和断裂引起的。
800℃退火后黄光带、电子浓度和电子迁移率的变化与电子辐照引入的N空位有关。
【总页数】4页(P1524-1527)
【关键词】GaN;辐照缺陷;黄光带;电子浓度
【作者】梁李敏;解新建;郝秋艳;田园;刘彩池
【作者单位】河北工业大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】O472
【相关文献】
1.MBE生长氮化镓薄膜的X光电子谱和俄歇电子谱分析 [J], 苑进社;齐鸣;李爱珍;徐卓;陈光德
2.氮化镓异质结高能电子辐照的电子背散射衍射研究 [J], 马通达;左玉婷;张智慧;
付雪涛;张崇宏;张丽卿;王新强
3.贯穿位错对铝镓氮/氮化镓光学及电子器件性能的影响 [J], 邵江华;
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CsPbBr3_纳米晶电子辐照效应研究
文章编号 2097-1842（2024）01-0178-09CsPbBr 3纳米晶电子辐照效应研究张博文1，韩 丹1 *，薛梦芸2，曹荣幸1，李红霞1，曾祥华1，薛玉雄1 *（1. 扬州大学 电气与能源动力工程学院, 江苏 扬州 225000；2. 扬州大学 物理与科学技术学院, 江苏 扬州 225002）摘要：钙钛矿材料具有优异的光学性能和较高的载流子迁移率，成为空间太阳能电池领域极具竞争力的材料。
然而空间粒子辐照容易改变材料结构和光学性能，导致其性能下降。
为了探究电子辐照对CsPbBr 3材料结构与光学特性的影响规律，本文开展了CsPbBr 3材料电子辐照实验，利用高分辨透射电子显微镜表征CsPbBr 3纳米晶微观形貌，并通过X 射线衍射分析和X 射线光电子能谱分析进一步探究晶体结构的变化趋势。
研究发现：电子辐照后CsPbBr 3纳米晶形貌变得粗糙，尺寸明显减小，并且纳米晶在高剂量电子辐照下变得紧凑，形成纳米团簇。
其次，通过稳态紫外-可见吸收光谱图与光致发光谱图表征CsPbBr 3材料的光学性能，并利用第一性原理计算分析辐照后晶格膨胀带来的带隙变化。
研究证明电子辐照后纳米晶颜色加深，影响钙钛矿的透光率，进而增强了样品对光的吸收性能，同时电子辐照能够分解CsPb-Br 3纳米晶，特别是高剂量辐照后其光致发光性能降低了53.7%～78.6%。
本文研究结果为钙钛矿纳米晶空间辐射损伤机理及应用研究提供了数据支撑。
关 键 词：CsPbBr 3钙钛矿；电子辐照；晶体结构；光学性能中图分类号：O76;O43 文献标志码：A doi ：10.37188/CO.2023-0044Effect of electron irradiation on CsPbBr 3 perovskite nanocrystalZHANG Bo-wen 1，HAN Dan 1 *，XUE Meng-yun 2，CAO Rong-xing 1，LI Hong-xia 1，ZENG Xiang-hua 1，XUE Yu-xiong 1 *（1. College of Electrical , Energy and Power Engineering , Yangzhou University , Yangzhou 225000, China ；2. College of Physics Science and Technology , Yangzhou University , Yangzhou 225002, China ）* Corresponding author ，E-mail : ***********.cn ; *************.cnAbstract : With excellent optical properties and high carrier mobility, perovskite materials have become highly competitive materials in the field of space solar cells. However, space particle irradiation can change the structure and optical properties of materials, leading to a rapid degradation of device performance. In or-der to investigate the influence of electron irradiation on the structure and optical properties of CsPbBr 3 nano-收稿日期：2023-03-15；修订日期：2023-04-04基金项目：国家自然科学基金资助（No. 12004329）；强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室开放基金（No. SK-LIPR2115）；空间环境材料行为及评价技术国家级重点实验室基金（No. WDZC-HGD-2022-11）Supported by National Natural Science Foundation of China (No.12004329); Open Project of State Key Labor-atory of Intense Pulsed Radiation Simulation and Effect (No. SKLIPR2115); Foundation of National Key Laboratory of Materials Behavior and Evaluation Technology in Space Environment (No. WDZC-HGD-2022-11)第 17 卷 第 1 期中国光学（中英文）Vol. 17 No. 12024年1月Chinese OpticsJan. 2024crystals, we conducted electron irradiation experiments on CsPbBr3 materials, characterized the microscopic morphology of CsPbBr3 nanocrystals by high-resolution transmission electron microscopy. Moreover, we in-vestigated the variation trend of crystal structure by X-ray diffraction analysis and X-ray photoelectron spec-troscopy analysis. The results revealed electron irradiation caused the CsPbBr3 nanocrystals to become rough and significantly decrease in size. The nanocrystal became compact and formed nanocluster under high-dose electron irradiation. Furthermore, the optical properties of CsPbBr3 materials were characterized using steady-state UV-Vis absorption spectra and photoluminescence spectra. The analysis of lattice expansion-in-duced bandgap changes after irradiation was performed using first principles calculations. It is demonstrated that electron irradiation deepened the color of nanocrystals and affected the light transmittance of CsPbBr3 nanocrystalline, thereby enhancing the optical absorption performance of the samples. However, electron ir-radiation also led to the decomposition of CsPbBr3 nanocrystals, resulting in a significant reduction in lumin-escence intensity of the CsPbBr3 by 53.7%−78.6% after high-dose irradiation. These findings provide valu-able data support for the study of spatial radiation damage mechanisms and the application of perovskite nanocrystals.Key words: CsPbBr3 perovskite；electron radiation；crystal structure；optical properties1 引 言卤素钙钛矿材料具有优异的光学性能、可调带隙、优异的载流子迁移率等优势[1]。
电子射线辐照技术在新材料制备中的应用研究
电子射线辐照技术在新材料制备中的应用研究近年来，随着社会科技的不断进步和发展，人类对新型材料的需求越来越高。
而随之而来的是制备新型材料的技术手段的不断更新和升级，其中电子射线辐照技术便是重要的一种。
电子射线辐照技术指的是将物质暴露在高能电子束中，通过电离作用和原子核反应等过程来进行材料改性或新材料的合成。
该技术具有快速高效、改性效果明显、无污染、环保等优点，因此被广泛应用于材料科学领域。
首先，电子射线辐照技术可以用于实现材料的改性。
比如，将高分子材料暴露在电子束中，电子与分子发生作用后，可破坏高分子材料分子链，使其结构发生变化，从而使得材料性能发生改变，如机械强度、耐热性、耐腐蚀性等。
此外，电子射线辐照技术还可以使一般材料增强机械性能，比如将金属材料暴露在电子束中，可以令其硬度、强度等得到提升，使其更适合于一些需要高强度的工业领域。
这些改性作用，使得电子束辐照技术在医疗、化工、电子、石油、食品、纺织、航空航天等领域得到了广泛的应用。
其次，电子射线辐照技术也被用于合成新型材料。
辐照剂量、流量、能量等因素的改变，会导致新材料的反应过程发生变化，进而保留或剥离材料的自由基，从而引起分子结构的变化和新物质的产生。
具有某些特定性质和结构的新材料，比如纳米材料、高分子复合材料等，因其结构的独特性和特性的多样性，而得到了广泛的关注和应用。
电子束辐照技术的突出优势，是能快速合成出很多复杂结构、特定化学键的新型材料。
例如，同是高分子材料的聚乙烯和聚乙烯醇可以通过电子束交联，从而合成出聚乙烯醇交联聚乙烯，这种交联材料比普通聚乙烯材料耐热、耐水等性能更高，更适合于高温、多湿的环境中使用。
需要注意的是，尽管电子射线辐照技术在新材料制备上存在着很多优势，但其在商业化应用和成本控制方面仍存在一些挑战。
一方面，电子束辐照仪器成本较高，需要研究机构和生产厂商投入较大资金才能建设；另一方面，在工业化生产过程中，电子束辐照技术要求规模化生产，以便提高效率和降低成本。
电子束辐照技术在加工制造中的应用
电子束辐照技术在加工制造中的应用随着科技的不断发展，各种新型的加工制造技术也不断涌现出来。
其中，电子束辐照技术是一种非常重要的加工制造技术，其应用范围非常广泛。
在本文中，我们将深入探讨电子束辐照技术在加工制造中的应用。
一、电子束辐照技术简介电子束辐照技术是一种利用电子束对材料进行加工或处理的技术。
电子束是由高速电子形成的，其速度可以达到光速的三分之一。
电子束的能量非常高，在绝对零度下，其速度可以达到1kV 的能量。
因此，电子束可以通过高能量的辐照来对材料进行加工与处理。
电子束辐照技术可以通过电子枪对材料进行加工，也可以通过束线对材料进行处理。
在电子束辐照的过程中，高能的电子束会与材料发生相互作用。
在这个过程中，电子会将能量转移到材料上，从而引发材料的化学反应和结构变化。
通过精密的控制电子束的能量和轨迹，可以实现对材料的高精度加工和处理。
二、电子束辐照技术在制造业中的应用电子束辐照技术在制造业中的应用非常广泛，其主要应用领域包括：1、精密加工电子束辐照技术可以实现对材料的高精度加工。
例如，在微电子制造中，电子束可以对晶片进行加工，通过控制电子束的能量和轨迹，可以实现对微电子器件的高精度加工。
此外，在模具制造中，电子束辐照技术也可以实现对模具的高精度加工。
2、表面改性电子束辐照技术可以通过改变材料表面的化学性质来改善材料的性能。
电子束可以改变材料表面的晶体结构和化学组成，从而提高材料的硬度、抗腐蚀性等性能。
此外，在涂层制造中，电子束辐照技术也可以实现对涂层表面的改性。
3、材料重组电子束辐照技术可以通过改变材料的结构和组成来实现对材料的重组。
例如，在金属制造中，电子束可以对金属进行熔炼和再结晶，从而实现对金属成分和结构的重组，提高金属的性能。
4、材料改良电子束辐照技术可以通过改变材料的分子结构来实现对材料的改良。
例如，在高分子材料制造中，电子束可以引发高分子链条的断裂和交联，从而改善高分子材料的性能，例如提高其强度、韧性等性能。
电子束辐照技术在材料表面改性中的应用
电子束辐照技术在材料表面改性中的应用材料表面的改性是目前研究的热点，这是因为材料表面的性质决定了材料的许多重要特性，比如耐磨性、抗腐蚀性、生物相容性等。
为了在各种环境下提高材料的实用价值，科学家们研究了各种材料表面改性技术。
其中，电子束辐照技术已经成为了一个应用广泛的方法。
本文将介绍电子束辐照技术的基本原理和其在材料表面改性中的应用。
一、电子束辐照技术的基本原理电子束辐照技术是一种利用高能电子束辐射材料表面的方法。
它是通过射线照射材料表面来获得所需的改性效果，例如改善机械强度、耐磨性、附着力和抗腐蚀性等。
其实现原理是将电子束加速到足够高的速度，然后将其聚焦，并在待处理的材料表面上进行照射。
由于电子具有较大的动能，它们在与材料相互作用时会引起材料分子的离子化、扰动和损伤等，从而在表面形成受控的微观结构和化学成分变化，实现改性目的。
二、电子束辐照技术的应用电子束辐照技术可用于实现材料表面重要的性能改善，对生物医学、机械工程、航空航天和化工等领域都有广泛的应用，具体如下：(一)提高材料的机械强度材料的机械强度常常是其应用中的一个关键因素。
通过电子束辐照，可在材料表面形成新的化学成分和微观结构，从而增加材料的硬度、耐磨性和刚度等。
例如，在不锈钢上进行电子束辐照处理，可以提高其抗磨损和抗腐蚀性能，使其在机械制造和生产中更加使用广泛。
(二)提高材料的生物相容性在生物医疗领域，电子束辐照被用来提高各种材料的生物相容性。
例如，通过调节电子束照射参数可以控制聚合物表面的化学成分和微观结构，从而调节其生物相容性，保证医疗材料的应用安全和效果。
(三)提高材料的抗腐蚀性材料的抗腐蚀性能往往是在包含酸、盐等腐蚀剂的环境下达到最佳状态。
通过电子束辐照处理，可将材料表面化学成分变化，形成更为稳定的化学结构和更为致密的表面层，从而增强其抗腐蚀能力，提高其在腐蚀环境下的使用寿命。
三、电子束辐照技术的比较优势与其他材料表面改性技术相比，电子束辐照技术有一些独特的优势：(一)高精度的控制能力电子束辐照能够实现对材料表面组织的精细控制。
材料科学中的辐照损伤与电子束加工
材料科学中的辐照损伤与电子束加工材料科学一直是现代工程科技的重要组成部分，而辐照损伤和电子束加工则是其最为核心和复杂的领域。
辐照损伤是指材料在高能量粒子轰击下，发生的原子位移、离子化和电离等现象的总称，而电子束加工则是指利用加速器加速电子，冲击物体表面，引发物质变化，达到加工目的的一种加工方式。
辐照损伤在材料科学中具有重要意义。
首先它能评定和预测能量材料中的核裂变和核融合能源产生的辐射对结构材料的影响，这对于未来核电站的建设和使用具有关键意义，能有效减少事故风险。
其次，辐照损伤还能研究半导体和光学材料的结构和性质，推进当今科技的发展。
最后，它还可以通过辐射探伤、辐照改性等方式，提高材料的品质和性能，为科技进步提供有力支撑。
在辐照损伤的实验过程中，人们更加关注的是材料中原子和分子的位置和结构的变化。
通过实验和模拟可以发现，辐射损伤会产生很多对材料物理、力学性能产生巨大影响的缺陷。
例如，辐射会使材料晶体结构变形、会产生排列紊乱和形变等等。
这些微小细节的变化会导致材料本身的力学、热学、电学性质发生巨大变化，从而影响材料的使用寿命和性能。
而电子束加工则是利用电子束在物体表面冲击时产生的局部能量和化学反应，改变其物理、化学和机械性质，从而达到加工目的的工艺。
与焊接、切割、钻孔等传统加工方法相比，电子束加工具有加工精度高，无需辅助材料和卡盘的支撑，不会产生热量影响等优点。
因此在高精密零件制造、电子和半导体工业等领域得到了广泛应用。
随着人们对材料科学认识的不断加深和发展，辐照损伤和电子束加工的应用前景也越来越被人们所关注。
例如，在航空、航天领域，材料的抗辐射性和高强度成为了关键指标，以保证飞行器的安全。
而电子束加工也为微型与超期件的制造提供了良好的技术支撑。
需要注意的是，在辐照损伤和电子束加工中，科学家们需要对材料作出严格的选择和设计。
相比传统材料，一些特别的功能材料也常常被用于这些领域的研究。
例如，氘化锂、高碘离子、中子等口径比较大，而且速率比较慢，能够穿透到材料的深度相对较大。
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电子束辐照对光电材料性能的影响研究
一、引言
随着光电材料的广泛应用，人们越来越关注光电材料的性能与质量。
而电子束
辐照作为一种重要的辐射技术，可以显著地影响光电材料的性能。
因此，研究电子束辐照对光电材料性能的影响，对于光电材料的优化和提升具有重要的意义。
二、电子束辐照的基本原理与特点
电子束辐照是一种利用具有一定能量的电子束对材料进行照射的方法。
当电子
束照射到物质中时，其能量会被物质吸收，导致物质分子内部结构的改变，从而影响材料的性能。
电子束辐照具有较高的穿透性和能量密度，因此能够对材料进行较深入的加工
和改造，从而显著地影响材料的物理、化学性质，如硬度、热稳定性、机械性能等。
三、电子束辐照对光电材料性能的影响
1. 光学性能
电子束辐照可以通过改变光电材料的化学组成和分子结构，进而影响其光学性能。
例如，对于某些聚合物材料，电子束辐照可以引起其分子结构的断裂和交联，从而提高其透明度和抗紫外线能力。
类似地，对于一些半导体材料，电子束辐照可以改变其能带结构，从而影响其发光性能和光电转换效率。
2. 电学性能
电子束辐照也可以影响光电材料的电学性能。
例如，对于一些半导体材料，在
电子束辐照下，材料表面会形成一层致密的氧化物膜，从而增强其电学性能和稳定性。
同时，电子束辐照也可以改变材料的载流子浓度和载流子迁移性能，影响材料的电导率和电阻率等重要电学特性。
3. 力学性能
除了电学和光学性能外，电子束辐照还可以影响光电材料的力学性能。
例如，对于一些高分子材料、金属材料和陶瓷材料，电子束辐照可以改变其晶体结构和晶格缺陷，从而影响材料的硬度、强度和韧性等力学性能。
四、结论
总体来说，电子束辐照是一种重要的材料加工和改造工艺，可用于优化和提升光电材料的性能和质量。
通过对电子束辐照的研究，可以更好地理解光电材料的本质和特性，从而更好地开发和应用有关的技术和产品。