Positron Annihilation in Carbon Fibers

Preliminary results on positron annihilation in carbon fibers produced from polyacrylonitrile precursor are presented. An analysis of the Doppler broadening of annihilation line and positron lifetime is made. To characterize the fibers, X-ray diffraction, electrical resistivity measurements, and elemental analysis are performed. Only one component is found in positron lifetime spectra ranging form 373 ± 1 to 441 ± 1 ps. It is observed that the positron lifetime increases with the temperature of heat treatment of carbon fibers. Chemical surface treatment of carbon fibers results in a decrease of the positron lifetime indicating positron annihilation in the near-surface region. Correlation of the Doppler broadening of annihilation line and positron lifetime indicates the possibility of trapping of positrons in pores. Annihilation parameters are discussed from the point of view of the structural parameters of carbon fibers. Les résultats préliminaries sur l'annihilation de positon dans les fibres de carbone formées à partir de polyacrylonitryle sont presentés. Une analyse de l'élargissement de Doppler de la ligne d'annihilation et du temps de la vie de positon est montré. Les fibres sont caracterisées par des méthodes de diffraction des rayons X, mesure des propriétés électriques et l'analyse chimique. Les spectres des temps de la vie de positon ne montrent qu'une composant comprie entre 373 ± 1 et 441 ± 1 ps. Le temps de la vie des positons augmente avec la température de traitement thermique. Par contre, une réduction du temps de la vie de positon lors du traitement chimique superficiel des fibres montre que l'annihilation a lieu sur la surface des fibres. Une relation entre l'élargissement de Doppler de la ligne d'annihilation et le temps d'annihilation indique que les positons peuvent être trappés dans les pores. Les paramètres de l'annihilation sont envisagés en fonction de leur organisation cristalline.

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