聚碳酸酯膜的高能Ar离子辐照效应研究

本文简要介绍了PC材料的基本属性、用途和聚合物辐照效应的发展现状，以及荷能离子与固体相互作用的基本理论。重点描述了在兰州重离子加速器上完成的1.4GeV Ar离子辐照PC膜实验和辐照样品的付里叶转换红外谱（FT-IR）、紫外、可见光谱（UV、VIS）、X-射线光电子谱（XPS）和电子自旋共振谱（ESR）分析。分析结果表明：高能Ar离子在PC膜中引起的的主要辐照效应是键的断裂和材料的降解，重要降解发生在能量沉积密度大于8.0 * 10~(22)eV/cm~3或者电子能损大于1.4keV/nm时。这也表明了材料中的自由基增多，可蚀刻性增大。随辐照剂量和电子能损的增大，材料逐渐碳化，同时有类苯环物质和炔基生成。炔基的生成有一个剂量阈值为5.5 * 10~(11)ions/cm~3，有一个电子能损阈值为0.61keV/nm。在紫外、可见谱中，380nm、450nm和500nm波长处的吸光度变化随电子能损按平方规律变化，随剂量按线性规律变化。