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离子径迹电光学性质的太赫兹时域光谱

马明旺  朱智勇  谈效华  向伟  金大志  
【摘要】:为了深入研究离子径迹的电光学性质,室温下用太赫兹时域光谱(THz-TDS)测量高能重离子辐照的聚苯乙烯(PS)和聚乙烯(PE),获得了辐照样品的光学常数。研究发现,在离子沉积能量或离子剂量较高时,辐照PS和PE的吸收系数相比未辐照样品都有显著增加,这是由于辐照产生的碳团聚体对太赫兹波有吸收作用;对折射率而言,辐照PS的折射率增加而辐照PE的折射率降低,这与2种聚合物的结构有关。用有效介质理论提取出辐照聚合物中离子径迹的光学常数,并用Drude-Lorentz模型对其进行拟合,由拟合参数计算出了离子径迹的直流电导率。与常规接触测量法获得的离子径迹的电学参数进行比较,发现2种测量结果的差异是由于沿径迹方向能量沉积的不均匀性造成,THz-TDS测量结果更能反映高能量沉积区域物质的电学性质。

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