兰州交通大学：《大学物理实验》课程教学资源（PPT课件讲稿）正电子谱学及其应用

正电子谱学及其应用

正电子谱学及其应用

报告纲要 正电子谱学原理 正电子谱学基本实验技术 应用举例

报告纲要 ◼ 正电子谱学原理 ◼ 正电子谱学基本实验技术 ◼ 应用举例

正电子普学基本原理 正电子 正电子湮没 e*+e->y(n=2,3..) 双光子湮没 n=2

一 正电子谱学基本原理 e e n n  ( 2,3...) + − + −  = ◼ 正电子 ◼ 正电子湮没 ◼ 双光子湮没 n=2

正电子谱学基本原理 (续) 正电子寿命 湮没光子的能量和Doppler展宽 湮没光子的角关联

一 正电子谱学基本原理（续） ◼ 正电子寿命 ◼ 湮没光子的能量和Doppler展宽 ◼ 湮没光子的角关联

Pr 2 月Mc:8 2y湮灭过程中动量守恒的矢量图 O≈Pr/MC △E=cP/2

0 /   P M C T / 2  = E cPL

计数 S-B/A W-C/A A为全谐 能量 Doppler)展宽的线形参数

正电子谱学基本原理 续1) 正电子源 *放射性同位素 Na->Ne+e'+y(1.28MeV) *单能慢正电子束

一 正电子谱学基本原理（续1） ◼ 正电子源 *放射性同位素 *单能慢正电子束 22 22 11 11 Na Ne e MeV  (1.28 ) + −  + +

一正电子谱学基本原理 (续2) Na-22 Y 1.28ev 8e大 0.511Iev e一 0.511夏ev 正电子实验

一 正电子谱学基本原理（续2）

正电子谱学基本原理 (续3) 正电子湮没技术(70年代)》 正电子湮没谱学(80年代》 正电子谱学(90年代后期》

一 正电子谱学基本原理（续3） ◼ 正电子湮没技术（70年代） ◼ 正电子湮没谱学（80年代） ◼ 正电子谱学（90年代后期）

正电子谱学的主要特点： 1.对固体中原子尺度的缺陷研究和微结构变化十 分敏感，是其他手段无法比拟的。 2.对研究材料完全无损伤，可进行生产过程中的 实时测量，能够满足某些特点的测量要求。 3.理论比较完善，可以精确计算很多观测量同实 验进行比较。 ■4.固体内部的信息由光子毫无失真的带出，对样 品要求低，不需特别制备或处理，不受半导体导 电类型和载流子浓度等因素影响。 5.作为电子的反粒子，正电子容易鉴别，又能形 成电子偶素，可以替代电子探针来获得材料中更 多的信息，在许多实验中能够大大降低电子本底

正电子谱学的主要特点： ◼ 1. 对固体中原子尺度的缺陷研究和微结构变化十 分敏感，是其他手段无法比拟的。 ◼ 2. 对研究材料完全无损伤，可进行生产过程中的 实时测量，能够满足某些特点的测量要求。 ◼ 3. 理论比较完善，可以精确计算很多观测量同实 验进行比较。 ◼ 4. 固体内部的信息由光子毫无失真的带出，对样 品要求低，不需特别制备或处理，不受半导体导 电类型和载流子浓度等因素影响。 ◼ 5. 作为电子的反粒子，正电子容易鉴别，又能形 成电子偶素，可以替代电子探针来获得材料中更 多的信息，在许多实验中能够大大降低电子本底