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第一章 中子活化分析1

第一节 中子活化分析原理1

一、活化分析公式推导2

二、中子能量、通量和反应截面6

三、中子活化分析中的标准化方法11

第二节 快、慢中子活化分析技术15

一、常用的中子核反应15

二、中子活化分析设备16

三、样品制备20

四、干扰反应21

五、放射性活度测量和核素鉴别24

第三节 中子活化分析技术的应用28

一、热中子活化分析29

二、快中子活化分析32

第四节 中子瞬发γ射线活化分析34

一、中子瞬发γ射线活化分析原理34

二、中子瞬发γ射线活化分析技术的应用35

参考文献37

第二章 带电粒子活化分析40

第一节 带电粒子活化分析原理40

一、带电粒子活化分析计算公式40

二、带电粒子核反应截面和带电粒子能量损失45

三、带电粒子活化分析中的积分截面计算和标准化方法48

第二节 带电粒子活化分析技术52

一、常用的带电粒子活化核反应53

二、带电粒子活化分析设备53

三、带电粒子活化分析中的干扰反应55

第三节 带电粒子活化分析技术的应用57

一、半导体材料中的轻元素分析58

二、金属材料中的元素分析60

第四节 重离子和光子活化分析61

一、重离子活化分析技术61

二、光子活化分析技术63

三、中子、带电粒子、光子活化分析技术比较66

参考文献67

第三章 带电粒子核反应瞬发分析70

第一节 表面元素总量测定70

一、非共振核反应测定表面元素总量71

二、共振核反应测定表面元素总量73

第二节 元素浓度的深度分布测量77

一、能量损失的歧离效应77

二、能谱分析法确定深度分布79

三、共振核反应法确定深度分布89

四、能谱和激发曲线的退卷积处理92

第三节 核反应瞬发分析实验技术97

一、常用的带电粒子核反应97

二、实验设备98

三、标准样品99

四、干扰问题99

第四节 核反应瞬发分析的应用100

一、样品表面层轻元素原子总量测定100

二、样品中轻元素的深度分布测定102

参考文献105

第四章 带电粒子弹性散射分析108

第一节 卢瑟福背散射分析原理108

一、运动学因子109

二、散射截面112

三、背散射能量损失因子116

四、背散射能谱122

五、探测器能量分辨率相带电粒子能量歧离对背散射谱的影响131

第二节 背散射分析实验条件选择和实验装置134

一、质量分辨率134

二、深度分辨率138

三、分析灵敏度139

四、背散射实验装置140

第三节 背散射分析技术的应用143

一、杂质总量分析143

二、杂质的深度分布分析145

三、化合物的化学配比测定148

四、阻止本领和能量歧离测量152

五、低能离子散射分析153

第四节 轻元素分析156

一、共振散射分析156

二、质子弹性散射分析157

三、弹性反冲探测法159

四、前向散射-反冲符合法164

参考文献165

第五章 沟道技术168

第一节 沟道技术原理168

一、沟道效应的一般叙述169

二、阻塞效应171

三、沟道效应中的特征参数172

四、退道现象178

五、能量损失180

第二节 沟道实验技术180

一、实验几何条件180

二、晶轴定向手续184

第三节 沟道技术的应用189

一、晶格损伤研究189

二、杂质原子定位195

三、晶体表面和界面结构研究196

四、阻塞效应测量原子核寿命205

参考文献210

第一节 X射线荧光分析原理212

第六章 X射线荧光分析212

一、特征X射线的产生213

二、原子内壳层的电离截面216

三、荧光产额和X射线相对强度219

四、X射线的吸收和增强效应223

第二节 X射线的激发源和本底228

一、光子激发228

二、同步辐射激发232

三、电子激发233

四、离子激发233

第三节 X射线的探测235

一、波长色散法236

二、能量色散法239

三、X射线探测器239

四、探测效率和X射线逃逸几率240

第四节 样品分析243

一、样品制备243

二、浓度测定244

三、分析灵敏度和最佳实验条件选择254

四、X射线能谱分解256

第五节 X射线荧光分析技术的应用262

一、金属及固体样品的分析262

二、生物样品的分析265

三、气溶胶样品的分析268

四、PIXE分析与其他分析方法的综合应用270

第六节 质子微束分析274

一、电子微探针、同步辐射X射线微探针和质子微探针274

二、质子微探针装置276

三、质子微探针应用实例279

参考文献285

第七章 穆斯堡尔效应288

第一节 穆斯堡尔谱学原理288

一、原子核发射和吸收γ射线过程289

二、多普勒效应能量补偿291

三、穆斯堡尔效应293

四、穆斯堡尔参数297

第二节 穆斯堡尔效应的实验方法和仪器306

一、透射几何条件测定穆斯堡尔谱306

二、散射几何条件测定穆斯堡尔谱308

三、穆斯堡尔实验设备309

四、穆斯堡尔实验中的数据处理313

第三节 穆斯堡尔效应的应用314

一、穆斯堡尔效应在固体物理、矿物学、化学、生物学中的应用314

二、穆斯堡尔效应与沟道技术的组合应用317

三、穆斯堡尔效应在其他学科中的应用318

参考文献319

第一节 正电子与物质的作用321

第八章 正电子湮没技术321

一、正电子的湮没322

二、正电子素的简单介绍328

第二节 正电子湮没的实验技术331

一、寿命测量332

二、角关联测量343

三、线形测量347

第三节 正电子湮没技术的应用350

一、正电子湮没技术应用于固体材料研究351

二、正电子湮没技术应用于聚合物材料研究355

参考文献359

一、质谱原理362

第九章 超灵敏质谱分析362

第一节 常规的质谱分析技术362

二、质谱分析的分辨本领和分析灵敏度364

三、常规的质谱仪364

第二节 放射性断定年代方法366

一、放射性衰变法及其局限性366

二、常规的质谱分析法及其局限性368

第三节 超灵敏质谱分析370

一、分子干扰的消除370

二、同量异位素的区分372

三、电荷和质量谱的分析375

第四节 超灵敏质谱分析设备和技术379

一、溅射负离子源380

二、串列加速器和离子电荷剥离器382

三、离子传输384

四、离子探测器385

五、同位素比测量问题385

第五节 超灵敏质谱术的应用386

一、断代386

二、放射性标记元素测量389

三、稳定同位素分析390

四、稀有过程中粒子探测390

参考文献391

表1.热中子活化分析参数393

附录393

表2.快中子(14MeV)活化分析参数396

表3.带电粒子活化分析参数400

表4.重离子活化核反应402

表5.光子活化分析参数403

表6.常用的带电粒子核反应瞬发分析参数405

表7.p和4He的背散射运动学因子(K值)407

表8.计算ψ1/2和Xmin的有关参数419

表9.几种元素的KaX射线能量和相应的吸收片材料及吸收限421

表10.54Mn、65Zn、137Cs、241Am衰变数据422

表11.22Na源的正电子在材料中的射程424