低速陽電子ビームによる高分子薄膜材料の極微構造評価

使用慢正电子束评估聚合物薄膜材料的超微结构

基本信息

批准号：
00J01484
负责人：
田代睦
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

1.大阪大学産業科学研究所の電子線形加速器から得られる低速陽電子ビームを用いた陽電子寿命測定システムについて、昨年度に引き続き時間分解能等装置性能の向上を行った。バンチ波形は以前調整されたものを使用したが、そのオフセット電圧を調整することによりバンチされた陽電子の飛行時間を調整した。その結果、時間分解能として最小290ピコ秒を得ることができた。また、検出器周りの磁場遮蔽の幾何学的構造の変更や、電子線の強度を増加させることにより、陽電子計数率を増加させるとともに寿命スペクトルのS/N比を500程度から2500程度へ大幅に向上させることができ、より信頼性の高い装置を構築することができた。2.高分子薄膜界面付近の構造を自由体積の視点から調べるため、poly(4-hydroxystyrene) (PHS)、polystyrene (PS)の二層膜を形成し、上述の装置を用いて陽電子寿命の深さ依存性を測定した。PHSではポジトロニウム形成を抑制することが知られており、それを示す結果が得られたが、PHS層においては性質の異なる2つの層が形成されていることが示唆された。また、ケイ素骨格高分子薄膜上に金を蒸着したものに対して同様の測定を行った。poly(methylphenylsilane)において、金コロイドの薄膜中への拡散が報告されているが、ポジトロニウム形成量が薄膜内部でも変化しており、金蒸着によって薄膜内部の構造を変化させることが示された。これらの詳細な機構については今後の検討課題である。3.高分子中において陽電子と電子の束縛状態であるポジトロニウムの形成に関する理解を得るため、低温PMMAについて線源ベースの陽電子寿命測定を行い、放射線照射によるポジトロニウム形成確率の時間依存性、温度依存性などと赤外-紫外吸収分光測定結果との比較検討を行った。PMMAでのポジトロニウム形成量がPMMAアニオンラジカルと相関があることから、ポジトロニウムは、放射線照射によってたたき出された電子と陽電子が直接結合したり、あるいはその電子がPMMA(あるいは分解したMMAモノマー)に浅く捕獲されて比較的安定に存在し、その電子を陽電子が引き抜くことによって形成されることがわかった。

1。从去年的财政年度开始，我们使用从大阪大学工业科学研究所的电子线性加速器获得的缓慢正电子光束提高了正电子寿命测量系统的性能。以前调整了束波形，但是通过调整其偏移电压来调整堆正电子的飞行时间。结果，获得了290个皮秒的最小时间分辨率。此外，通过更改检测器周围磁场屏蔽的几何结构并增加了电子束的强度，提高正电子计数速率，并可以将寿命频谱的S/N比从500左右显着提高到约2500，从而使构建更可靠的设备的可能性可显着提高到约2500。 2。从游离体积的角度研究聚合物薄膜的界面附近的结构，形成了Poly（4-羟基苯乙烯）（pHS）和聚苯乙烯（PS）双层膜，并使用上述设备测量了正电子寿命的深度依赖性。众所周知，pHS抑制了正电子的形成，结果表明了这一点，但建议在pHS层中形成了两层不同特性的层。还对将黄金沉积在硅骨骼聚合物薄膜上的材料上也进行了类似的测量。在聚（甲基苯基硅烷）中，据报道胶体黄金扩散到薄膜中，但是阳性层的形成量也会在薄膜内部变化，表明薄膜内部的结构通过金沉积而改变。这些详细的机制需要将来考虑。 3。为了了解正电子的形成，这是聚合物中正弦和电子之间的结合状态，对低温PMMA进行了基于源的正电子寿命测量，以及比较辐射辐射辐射辐射的概率的时间依赖性与辐射辐射的概率的时间依赖性与基础辐射辐射的结果进行比较。由于PMMA中的正电子形成量与PMMA阴离子自由基相关，因此发现正电子是通过直接键合通过辐射与正气子碰撞的电子形成的，或者这些电子被PMMA浅薄被PMMA（或分解的MMA单体）浅薄，并且是相对稳定的稳定性，并且是positrons the Positrons positrons positrons positrons positrons。