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引用本文格式: Lan Qian-Hao,Luo Fei,Wang Qian,Xiang Yong-Chun,Wang Hong-Yan. Study on the Adsorption and Diffusion of Kr/Xe Gas on the Surface of Plastic Scintillator [J]. J. At. Mol. Phys., 2022, 39: 041008 (in Chinese) [兰千浩,罗飞,王茜,向永春,王红艳. Kr/Xe气体在塑料闪烁体表面的吸附与扩散行为研究 [J]. 原子与分子物理学报, 2022, 39: 041008]
 
Kr/Xe气体在塑料闪烁体表面的吸附与扩散行为研究
Study on the Adsorption and Diffusion of Kr/Xe Gas on the Surface of Plastic Scintillator
摘要点击 96  全文点击 11  投稿时间:2021-04-09  修订日期:2021-04-23
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DOI编号   
中文关键词   吸附  扩散  分子动力学模拟  惰性气体  塑料闪烁体
英文关键词   Adsorption  Diffusion  Molecular dynamics  Inert gas  Plastic scintillator
基金项目   
作者单位E-mail
兰千浩 西南交通大学 lqh1997@my.swjtu.edu.cn 
罗飞 中国工程物理研究院核物理核化学研究所  
王茜 中国工程物理研究院核物理核化学研究所  
向永春 中国工程物理研究院核物理核化学研究所  
王红艳 西南交通大学 hongyanw@swjtu.edu.cn 
中文摘要
    采用基于Compass力场的分子动力学 (MD) 方法,研究了惰性气体氙(Xe)和氪(Kr)在塑料闪烁体(聚乙烯基对甲苯)的平整和粗糙表面的吸附和扩散行为。由惰性气体吸附曲线的均方根位移 (MSD),得到了Xe/Kr气体在聚乙烯基对甲苯表面的扩散系数。研究结果表明,Kr/Xe气体均被稳定地吸附在塑料闪烁体表面,其稳定性随着温度的升高而增加,Xe分子的吸附性强于Kr分子。Kr/Xe气体在聚乙烯基对甲苯表面具有较强的扩散性能,扩散深度随着温度与厚度的增加而增加,最大为22.865 Å,Kr分子扩散能力强于Xe分子。基底粗糙表面增加了两种惰性气体分子的吸附和扩散。
英文摘要
    Based on the Compass force field, the adsorption and diffusion characteristics of the noble gases xenon (Xe) and krypton (Kr) on the flat and rough surfaces of the plastic scintillator (Polyvinyl p-toluene) was studied by the molecular dynamics (MD) method. The diffusion coefficients of Xe/Kr gas on the surface were obtained from the root mean square displacement (MSD) of the inert gas adsorption curve. The research results show that Kr/Xe gas was stably adsorbed on the surface of the plastic scintillator, and in the room temperature range, the higher the temperature, the stronger the stability. The adsorption of Xe molecules was stronger than that of Kr molecules. Kr/Xe gas has strong diffusion performance, and the diffusion depth increases with the increase of temperature and thickness. The diffusion maximum depth is 22.865 Å. The diffusion ability of Kr molecules is stronger than that of Xe molecules, and the rough surface can improve the adsorption and diffusion of two inert gas molecules on the substrate.

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