殷之文

        殷之文,材料科学家。1919年5月生于江苏省吴县,是我国无机功能材料学科奠基人之一。于1993年当选为中国科学院院士。现任中国科学院上海硅酸盐研究所研究员、学术委员会主任、学位评审委员会主任,兼任上海大学材料科学和工程学院院长。
        1942年毕业于云南大学采矿冶金系。他早年留学美国攻读材料科学与工程,1948年和1950年分别获美国密苏里大学冶金系和伊利诺大学陶瓷工程系硕士学位。1950年回国后长期从事材料科学和无机功能材料的基础研究及材料的制备、性能、应用和开发工作,历时50年,造诣颇深。他在国际功能材料科学界有着广泛的联系和声誉,前后被选为国际铁电体顾问委员会委员,国际铁电学报、铁电快报的编委和国际陶瓷科学院院士等,在国内外学术刊物上发表论文150多篇,已培养研究生20余人,其中不少人已被提升到领导岗位或已获得卓越的科研成果,现已指导博士生和博士后10人。
        殷之文的主要科技成就在功能陶瓷和无机闪烁晶体两大领域。60年代,他在我国率先开创了锆钛酸铅(PZll)系压电陶瓷的研究和开发,成功地发展了应用于水声声纳、超声电声技术领域所需的各种不同类型的材料和元器件,性能达到国际先进水平,为压电陶瓷元器件在我国批量生产和应用奠定了坚实基础。此项科研成就曾获得国家和中科院的多项奖励。70年代中期,他致力于以锆钛酸铅镧(P【ZT)为代表的透明铁电陶瓷的研究,发展出多种性能优良的材料,并用于制做了核闪光护目镜,使我国成为极少数几个能掌握此技术并推向实用的国家。他同时对此材料深人研究了晶内和晶界的电学和光学性质,首先观察到在PLzT等弛豫型铁电陶瓷中的纳米微畴(或称极性微区),还对P脚透明铁电陶瓷中的晶界结构、晶界运动和晶界效应进行了广泛详尽的研究。这方面工作的理论意义和创新性深受国际同行的赞誉。它既为弛豫型铁电体的微畴一宏畴相变理论提供了有力的实验证据,也为弛豫型铁电体扩散相变的微不均理论提供了在空间尺度上为纳米级的证据。研究并搞清了半导体陶瓷一钛酸锶基晶界层电容器和Zn()压敏陶瓷的晶界效应。
        80年代,应西欧核子中心(CERN)B的委托,他领导、参与锗酸铋(BGO)闪烁晶体的研究。研究制备的BGO晶体样品,经独立的国际评估,各项指标均居美、日、法之上,随即进行开发和批量生产,提前近一年完成了IJ3组所需要的12000支大晶体,在国际高能物理界赢得很高声誉。他又研究了BGO晶体的辐照损伤机理,提出晶体中存在的氧缺位是导致形成辐照感应色心从而产生光吸收的辐照损伤机制。由此制订了降低晶体中氧缺位浓度的晶体生长工艺和通过添加微量变价离子的途径,获得了具有高抗辐照能力的掺铕(Eu)BG()晶体,满意地应用于建立L3亮度监视器。
        殷之文近六七年来集中精力于领导、参与各类闪烁晶体的研究和开发,除BGO外,涉及氟化钡(BaF,:)、氟化铅(1,bF2)、氟化铈(CeF2)、碘化铯(CsI)和钨酸铅(.PbW()4)等晶体。其中氟化钡晶体研究课题原为与美国加州理工学院合作针对美国SSC工程中电磁量能器所需闪烁晶体的要求而进行的,在90年代初已能生长出长度达35cm,质量满足要求的BaYj大晶体。后因SS~:工程停建,课题也就暂停,但少量上述晶体仍提供给美国勃洛克一海文(Brook—Haven)国家实验室在重离子加速器上进行试验。对于氟化铅晶体,经过对:PbFl2原料和晶体生长工艺条件的改进,使晶体的质量大大提高。纯J3一。PbF2晶体作为契伦柯夫(Cherenkov)辐射体,经性能改进后分辨率大大提高,德国MAINZ大学由此与上海硅酸盐所签订生产合同,目前已完成提供近1000支大晶体的生产任务。在科研工作方面,殷之文等正在研究稀土掺杂效应,使B—PbFj产生闪烁性能,且已产生明显的效果。氟化铈晶体研究原本是与瑞士苏黎世高工(删)高能物理所合作,为CERN下一代大型强子对撞机(IJ-IC)探测器所需要作准备的,已研制出性能、尺寸符合要求的CeF,大晶体。但到1994.年,由于(?,ERN领导决定采用钨酸铅晶体作为CMS探测器的闪烁材料,因此我们的研究重点也从CeF3晶体转到了Pb—w04晶体。至今对PbW()4晶体的研究与开发已进行多年,并已做出少量质量、性能、尺寸都能符合应用要求的大晶体。预计1999年7月时开始预生产,到2000年7月正式生产,需要量极大,计划要到2004年底全部完成。碘化铯晶体通过两年的研究和开发后,现已在进行批量生产,为美国斯坦福大学及日本高能物理所建造探测器之用。批量生产的晶体性能优异,超过原来确定的指标。
        抗辐照损伤是所有闪烁晶体在应用中都要考虑的一大命题,所不同的只是由于应用环境辐照剂量大小的差异,对晶体抗辐照能力的要求不尽相同而已!殷之文通过十多年的研究,对氧化物和卤化物两大类晶体的辐照损伤机制,提出创新性的认识,并在上述各晶体的抗辐照实践中,证实这一规律的指导作用和适应性。

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