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第一章 辐射物理基础 1

第一节 常用辐射源、辐射环境及辐射剂量 1

一、放射性核素辐射源 1

二、加速器粒子辐射源 8

三、反应堆辐射源 13

四、空间辐射及核爆辐射环境 15

五、常用的辐射量 15

第二节 辐射对物质的主要作用方式 19

一、库仑作用 20

二、电磁作用 24

三、核反应 32

第三节 粒子束的穿透行为 36

一、能量损失 36

二、射程、投影射程和标准偏差 51

第二章 位移损伤与离子注入 63

第一节 位移过程 63

一、位移过程的描述 63

二、位移原子数与级联碰撞 69

三、WSS理论简介 72

第二节 位移损伤缺陷 78

一、点缺陷及其迁移 78

二、复合缺陷及无定形损伤区 89

第三节 离子注入物理 91

一、离子注入装置及结构 91

二、非晶靶中注入离子的射程分布 93

三、沟道运动及单晶靶中注入离子的射程分布 100

四、离子注入损伤 105

五、退火效应 106

六、辐射增强扩散效应 110

第四节 位移损伤的相关性 113

一、位移损伤缺陷对宏观参数的影响 113

二、中子、质子和电子的相对损伤 114

第三章 电离效应 120

第一节 能带论基础 120

一、能带的形成 120

二、载流子与非平衡截流子 124

第二节 辐射致电离产生非平衡载流子 125

一、辐照产生非平衡载流子 125

二、非平子的复合和寿命 128

三、俘获现象与俘获截面［17-20］ 138

第三节 非平衡电导率 140

一、电导率及电导率系数 140

二、晶体材料中非平子的输运和迁移率 142

三、非平子的扩散 143

四、非晶固体中非平子的输运和迁移率 145

第四节 剂量增强效应 147

第四章 半导体的辐照应用及其物理问题 149

第一节 半导体的辐照敏感特性 149

一、半导体中辐照诱导的缺陷及缺陷态 149

二、各种粒子束(射线)辐照半导体的情况 154

三、辐照对半导体物性的影响 156

第二节 激光辐照半导体 164

一、激光与半导体基本的相互作用 165

二、激光辐照缺陷 168

三、激光致再结晶 172

四、自由电子激光辐照半导体 173

第三节 核反应和嬗变掺杂 174

一、γ射线引起的光核反应 175

二、中子嬗变掺杂 177

第四节 半导体核探测器及其原理 184

一、半导体核探测器的基本原理 184

二、几种常用的半导体探测器的性能 186

第五章 绝缘体的辐照损伤及其影响 193

第一节 辐照诱导电子性缺陷 193

一、碱卤化物晶体中的电荷再分配 193

二、刚玉晶体中杂质的辐照变价 194

第二节 离子晶体的离子性辐照缺陷 199

一、碱卤化物晶体中离子性辐照缺陷 200

二、色心的浓度 201

三、MgO和Al2O3中的缺陷 202

四、辐照引起结构的变化 203

五、电导率的变化 205

六、力学性质的改变及其他效应 206

第三节 共价晶体的辐照效应 207

一、典型的共价晶体及其特性 207

二、金刚石的辐照效应 208

三、二氧化硅系统的辐照效应 209

第四节 辐照赋色及抗辐照变色 214

一、宝石的辐照改性机理 215

二、天然宝石辐照改性的要求 216

三、镁铝尖晶石的抗辐照变色 217

第五节 绝缘体—半导体界面的辐照效应 220

一、SiO2—Si界面的辐照效应 220

二、Al2O3—Si的辐照效应 225

第六章 金属及合金的辐照效应 229

第一节 金属与合金中辐照损伤形态及损伤参数 229

一、点缺陷 229

二、其他辐照缺陷 231

三、位移阈能，位移原子数，损伤函数和dpa 231

第二节 辐照对金属与合金性能的影响 232

一、金属及合金的电阻及电阻率 233

二、辐照引起肿胀 235

三、辐照蠕变 237

四、辐照硬化和辐照致脆 239

五、辐照损伤的回复 240

第三节 辐照对相变的影响 241

一、辐照对固溶体相状态的影响 242

二、辐照改变形状记忆合金相变特性 243

三、辐照对金属—非金属相变的影响 244

第四节 在核反应堆中的锆合金 246

一、Zr和Zr合金的主要特性 246

二、辐照损伤和辐照效应 248