现代核分析技术

目录
序
前言
第1章 活化分析 1
1.1 中子活化分析 1
1.1.1 中子活化分析原理 2
1.1.2 活化分析公式推导 2
1.1.3 中子活化分析设备 5
1.1.4 样品制备 7
1.1.5 干扰反应 8
1.1.6 定性定量分析方法 10
1.1.7 中子活化分析技术的应用 16
1.2 反应堆中子活化分析 18
1.2.1 反应堆中子活化分析特点 18
1.2.2 反应堆中子的能量、注量率和反应截面 19
1.2.3 反应堆中子活化分析的基本操作 22
1.2.4 反应堆中子活化分析的应用 29
1.3 瞬发γ射线中子活化分析 31
1.3.1 瞬发γ射线中子活化分析技术原理及推导 31
1.3.2 瞬发γ射线中子活化分析技术特点 35
1.3.3 PGNAA与NAA比较 35
1.3.4 可移动瞬发γ射线中子活化分析技术装置与基本操作 36
1.3.5 瞬发γ中子活化分析应用 39
1.4 带电粒子活化分析 46
1.4.1 带电粒子活化分析原理 46
1.4.2 带电粒子活化分析装置 56
1.4.3 带电粒子活化分析中的干扰反应 57
1.4.4 带电粒子活化分析技术的应用 58
1.4.5 光子活化分析 61
参考文献 63
第2章 带电粒子核反应瞬发分析 68
2.1 表面核素总量测定 68
2.1.1 非共振核反应测定表面核素总量 69
2.1.2 共振核反应测定表面核素总量 71
2.2 核素含量的深度分布测量 74
2.2.1 能量损失的歧离效应 74
2.2.2 能谱分析法确定深度分布 75
2.3 核反应瞬发分析实验技术 88
2.3.1 常用的带电粒子核反应 88
2.3.2 实验设备 89
2.3.3 标准样品 90
2.3.4 干扰问题 90
2.4 带电粒子核反应瞬发分析的发展及应用 91
2.4.1 样品表面层轻核素原子总量测定 91
2.4.2 样品中轻元素的深度分布测定 92
参考文献 94
第3章 带电粒子弹性散射分析 96
3.1 卢瑟福背散射分析原理 96
3.1.1 运动学因子 96
3.1.2 散射截面 98
3.1.3 背散射能量损失因子 101
3.1.4 背散射能谱 106
3.1.5 探测器能量分辨率和带电粒子能量歧离对背散射谱的影响 113
3.2 背散射分析实验条件选择和实验装置 114
3.2.1 质量分辨率 114
3.2.2 深度分辨率 117
3.2.3 分析灵敏度 118
3.2.4 背散射实验装置 119
3.3 背散射分析技术的应用 120
3.3.1 杂质总量分析 121
3.3.2 杂质的深度分布分析 122
3.3.3 化合物的化学配比测量 124
3.3.4 阻止本领和能量歧离测量 126
3.3.5 低能量散射分析 127
3.4 轻元素分析 128
3.4.1 共振散射分析 129
3.4.2 质子非弹性背散射分析 129
3.4.3 弹性反冲分析法 130
3.4.4 前向散射——反冲符合法 134
参考文献 135
第4章 穆斯堡尔谱学 137
4.1 穆斯堡尔谱学原理 137
4.1.1 原子核发射和吸收?射线过程 137
4.1.2 多普勒效应能量补偿 139
4.1.3 穆斯堡尔效应 141
4.1.4 穆斯堡尔参数 144
4.2 穆斯堡尔效应的实验方法和仪器 150
4.2.1 透射几何条件测定穆斯堡尔谱 151
4.2.2 散射几何条件测定穆斯堡尔谱 152
4.2.3 穆斯堡尔实验设备 152
4.2.4 穆斯堡尔实验中的数据处理 156
4.3 穆斯堡尔效应的应用 157
4.3.1 穆斯堡尔效应在固体物理、矿物学、化学、生物学中的应用 157
4.3.2 穆斯堡尔效应与沟道技术的组合应用 159
4.3.3 穆斯堡尔效应在其他学科中的应用 160
参考文献 161
第5章 核磁共振 162
5.1 核磁共振基本原理 162
5.1.1 核磁共振发展简史 162
5.1.2 核磁共振基本原理 162
5.1.3 饱和与弛豫 164
5.2 核磁共振装置 166
5.2.1 核磁共振装置的分类 166
5.2.2 核磁共振谱仪 167
5.2.3 核磁成像仪 170
5.2.4 核磁共振谱仪与磁共振成像仪的区别 179
5.3 核磁共振发展及应用 180
5.3.1 在医学领域中的应用 180
5.3.2 在地质测量中的应用 180
5.3.3 在化学分析中的应用 181
5.3.4 在生物研究中的应用 182
5.3.5 核磁共振发展前景 183
参考文献 184
第6章 X射线荧光光谱分析 185
6.1 X射线荧光光谱分析基本原理 185
6.1.1 X射线与物质的相互作用 185
6.1.2 特征X射线 185
6.1.3 X射线的吸收 187
6.2 特征谱线系 188
6.2.1 电子组态 188
6.2.2 选择定则 189
6.2.3 特征谱线系 189
6.2.4 谱线相对强度 190
6.2.5 荧光产额 190
6.3 定性与定量分析方法 191
6.3.1 定性分析 191
6.3.2 定量分析 192
6.4 X射线荧光光谱仪 201
6.4.1 波长色散X射线荧光光谱仪 201
6.4.2 能量色散X射线荧光 206
6.4.3 全反射X射线荧光 215
6.4.4 质子激发X射线分析 221
6.4.5 X射线荧光成像 225
6.4.6 X射线吸收谱形态分析技术 235
参考文献 244
第7章 正电子湮没技术 253
7.1 正电子湮没技术的发展 253
7.1.1 正电子存在的理论预言 253
7.1.2 正电子的发现 255
7.1.3 正电子发展历史 257
7.2 正电子湮没理论 257
7.2.1 正电子的湮没 258
7.2.2 正电子湮没截面和湮没率 258
7.2.3 正电子在材料中的射程 260
7.2.4 正电子素的简单介绍 262
7.3 正电子湮没实验技术 265
7.3.1 寿命测量 265
7.3.2 角关联测量 273
7.3.3 线形测量 277
7.4 正电子湮没技术的应用 279
7.4.1 正电子湮没技术应用于固体材料研究 279
7.4.2 正电子湮没技术应用于聚合物材料研究 284
7.4.3 正电子发射断层成像 286
7.4.4 在高能粒子物理中的应用 288
参考文献 289
第8章 加速器质谱分析 291
8.1 加速器质谱分析基本原理 291
8.1.1 加速器质谱发展简史 291
8.1.2 加速器质谱分析技术 291
8.2 常规质谱分析仪与加速器质谱分析仪 299
8.2.1 质谱分析的质量分辨率与分析灵敏度 299
8.2.2 常规质谱分析仪 300
8.2.3 加速器质谱分析仪 300
8.2.4 加速器质谱分析仪发展历程及进展 305
8.3 加速器质谱分析技术应用 309
8.3.1 断代 309
8.3.2 放射性标记元素测量 313
8.3.3 稳定同位素分析 313
8.3.4 稀有过程中粒子探测 314
8.3.5 加速器质谱的应用进展 314
参考文献 315
第9章 中子散射 317
9.1 简史与概要 317
9.1.1 发展历史 317
9.1.2 技术特点 318
9.2 原理及相关理论 319
9.2.1 基本概念 319
9.2.2 基本理论 322
9.3 中子散射实验设备和方法 352
9.3.1 中子源概述 352
9.3.2 稳态反应堆 354
9.3.3 散裂中子源 356
9.3.4 中子衍射 357
9.3.5 磁性中子衍射 363
9.3.6 中子小角散射 365
9.3.7 中子反射仪 371
9.3.8 三轴谱仪 371
9.3.9 背散射谱仪 372
9.3.10 自旋回波谱仪 373
9.4 中子散射在基础研究、工业以及国防等领域的应用 374
9.4.1 基础研究 374
9.4.2 生物分子研究 375
9.4.3 工业应用 379
9.4.4 中子散射探雷技术 382
9.5 发展趋势 383
参考文献 384
第10章 基于中子的元素成像技术 387
10.1 基于瞬发?中子活化分析技术的元素成像技术 387
10.1.1 基于断层扫描的元素成像技术 387
10.1.2 基于准直聚焦的元素成像技术 388
10.1.3 基于伴随粒子法的元素成像技术 389
10.2 基于中子共振透射技术的元素成像技术 390
10.3 元素成像技术的应用 390
10.3.1 医学应用研究 390
10.3.2 文物检测研究 392
10.3.3 违禁物检测应用研究 395
10.3.4 其他应用研究 396
10.4 国内研究现状 397
10.5 发展趋势 399
10.5.1 样品体效应修正 399
10.5.2 新型探测器应用 399
10.5.3 提升测量信号信噪比研究 400
参考文献 400
第11章 激光诱导击穿光谱分析技术 403
11.1 简史及概要 403
11.2 激光诱导击穿光谱分析技术原理及其特点 403
11.3 激光诱导击穿光谱理论模型 405
11.3.1 晕模型 405
11.3.2 碰撞辐射模型 405
11.3.3 局部热平衡模型 405
11.4 实验装置 406
11.5 应用案例和范围 408
11.5.1 地质勘探领域 408
11.5.2 环境领域 409
11.5.3 食品分析领域 410
11.5.4 工业生产领域 410
11.6 发展趋势 412
参考文献 414