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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dpa231

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