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正电子湮灭寿命谱仪
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部分论文致谢
项目简介
正电子湮没技术（Positron Annihilation Technique，PAT），是一项较新的核物理技术，它利用正电子在凝聚物质中的湮没辐射带出物质内部的微观结构、电子动量分布及缺陷状态等信息，从而提供一种非破坏性的研究手段而备受人们青睐。现在正电子湮没技术已经进入固体物理、半导体物理、金属物理、原子物理、表面物理、超导物理、生物学、化学和医学诸多领域。特别是材料科学研究中，正电子对微观缺陷研究和相变研究正发挥着日益重大的作用。
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样品要求
1.理想样品尺寸12×12×2mm；直径12×2mm（边长/直径＞10mm，厚度＞1mm）。
2.一组样品要同样的2片；不同样品尽量保持在同一压力下进行压片（压片后手轻捏不松散就可以了）。
3.粉末的样品量需要能压成直径大于10mm，厚度大于1mm的两个圆片。
常见问题
1. 所用放射源是什么呢？
放射源为22Na同位素，正电子的能量范围为0-545 keV。实验室从国外进口22NaCl溶液制备正电子源。
2. 样品尺寸一般要求？
理想样品尺寸12×12×2mm；直径12×2mm（边长/直接＞10mm，厚度＞1mm），粉末可根据密度乘以体积大致计算，如样品不足，最小尺寸8×8×0.8mm左右也可以做；薄膜可敷着在无长寿命基底上测。
3. 正电子湮灭谱中寿命和浓度代表什么含义，每种寿命对应什么缺陷？
正电子寿命测量的是孔位缺陷的大小和浓度，一般来说短寿命对应的是小空位/单孔位的寿命，中等寿命对应中等空位对寿命/体寿命，长寿命对应大空位团簇/界面的寿命。强度对于的是空位缺陷的浓度，强度越大空位越多。具体哪个寿命代表哪种空位一些是由理论计算算出的，一些是实验推理出来的。
4. 如何选择解谱软件以及解谱数据如何获得？
Lifetime9.0/Melt4.0/Contin软件，基本涵盖了所有正电子湮灭测试的解谱软件，您可根据参考文献选择。所有数据都是基于原始数据通过解谱软件得到的。
解谱时需要考虑到很多的变量，如放射源修正、系统分辨扣除、本底等参数，通过残差验证是否符合正态分布模型，拟合优度是否符合误差标准等因素，才能给出样品的最优解，这对解谱老师的专业水平要求很高，所以有些地方只能做设备自带的寿命谱，如时间太长会发生谱飘移，使得解谱参数发生变化，容易造成解谱结果失真。
5. 分立谱中理论值（实验值）等于每一寿命值乘以所对应的强度；或者各分立寿命和相加对吗？
该说法不对，因为没有考虑到放射源修正、扣除系统分辨、本底等情况，所以不是简单的相加。
6. 自由体积及半径是怎么算出的？
自由体积半径最初出现在聚合物中，样品寿命需要大于0.5ns才能计算；且解自由体积及半径需要符合：o-ps的无限深球方势阱模型[1,2]
[1] Tao S J. J.Chem.Phys., 1972(56):5499
[2] Eldrup M, Lightbody D and Sherwood J N. CHem.Phys., 1981(63):51
7. 气体吸附与正电子湮灭测量孔径的区别？
气体吸附主要表征表面缺陷，不能测内部缺陷，与表面积有很大关系；正电子湮灭表征的主要是样品内部缺陷，且测量精度高于气体脱附。
