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本论文将分别介绍基于北京正负电子对撞机(BEPC)直线加速器(LINAC)的慢正电子强束流装置的研制工作;并介绍了钒氧化物薄膜的制备参数、微观结构和性能的研究等工作.(一)慢正电子强束流装置主要就慢正电子束流技术的发展和应用进行叙述,对慢正电子强束流装置中环境辐射的防护、慢正电子束流的产生和输运、脉冲慢正电子的直流化、慢正电子湮没多普勒谱仪的调试和自动化控制系统的设计等工作进行详细描述.严格按照项目设计要求和进度安排,对脉冲慢正电子束流的性能、直流化慢正电子束流性能和应用进行了实验测量和研究.实验结果表明系统设备运行正常,各项基本性能达到了国际同类装置的同等水平.慢正电子强束流项目采用电子直线加速器(LINAC)电子打靶的方式作为初级正电子源,产生高强度和高亮度的低能单色正电子束流.在兼容模式下电子束流的运行状态为:电子能量1.3 GeV,脉冲宽度2.5ns,重复频率12.5 pps,峰值电流1000 mA.系统主要由正电子转换靶、正电子慢化器、慢正电子输运系统、真空系统、慢正电子能量选择器、脉冲正电子的存贮与直流化管道、慢正电子加速系统、正电子湮没多普勒测量谱仪以及相关控制和测量系统组成.由LINAC产生的强电子束流轰击通水冷却的Ta靶,导致γ射线的韧致辐射,从而产生正负电子对.脉冲型正电子束经过多层钨网慢化后形成eV量级的低能正电子束流,受轴向均匀磁场的约束,经超高真空管道传输至慢正电子厅.由缠绕在管道外壁的螺线管和同轴空心线圈相互耦合产生轴向均匀磁场,受实验室所处环境的影响和正电子能量选择的要求,设计了多个弯曲管道.脉冲正电子束在直流化管道(Penning-Trap)中存贮并直流化,在脉冲时间间隔内均匀连续分布,形成可用于正电子湮没测量的DC慢正电子束流.该设备的建成运行,为发展其它慢正电子束流技术奠定了坚实基础.(二)钒氧化物薄膜研究钒氧化物薄膜的变色特性使其具有广泛的功能材料应用前景,如显示器件、光学开关、光存储、激光保护和热辐射测量等.薄膜材料的制备方法、工艺参数和微观结构的研究,有助于改善相关器件的性能,因此有待系统深入的研究.实验采用直流磁控溅射法,通过控制实验条件和衬底材料的选择制备V2O5薄膜.薄膜在真空中退火后,相变形成含有多种价态钒氧化物的VO2薄膜.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外傅立叶变换谱(FTIR)、光电子能谱(XPS)和分光光度计等设备对氧化钒薄膜的微结构和性能进行分析,系统研究薄膜物理性质与变色性能的关系.对氧化钒薄膜的制备参数和条件进行了研究,实验发现氧分压和衬底温度对薄膜的沉积速率和成分,以及晶体生长结构都有影响.V2O5薄膜具有良好的电变色性能,在不同的波长范围分别显示阳极着色和阴极着色的特性.真空退火获取的VO2薄膜具有相似于V2O5薄膜的层状结构,真空退火条件决定了VO2薄膜的结晶性能和微观结构.作者自2001年初加入课题组,参加了基于BEPC LINAC慢正电子强束流装置的研制过程,同时开展了氧化钒薄膜材料的制备和性能研究工作.该论文将分别进行详细地介绍.