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正电子湮灭是一种重要的物理现象，在材料科学中有广泛应用。正电子是电子的反粒子，带正电荷，当它与电子相遇时会发生湮灭反应，产生两个能量为0.511兆电子伏特的伽马射线光子。这个过程严格遵循能量守恒和动量守恒定律，为我们提供了研究材料微观结构的独特手段。
正电子寿命谱技术是研究材料微观结构的重要方法。该技术使用放射性同位素作为正电子源，通过高精度探测器测量正电子从产生到湮灭的时间间隔。典型的寿命谱包含多个指数衰减成分，每个成分对应不同的湮灭机制。短寿命成分反映自由正电子湮灭，中等寿命成分对应缺陷捕获的正电子，长寿命成分则来自空洞中的正电子湮灭。
正电子湮灭技术在合金缺陷检测中具有独特优势。正电子在材料中扩散时会被空位、位错、晶界等缺陷捕获，不同类型的缺陷对正电子寿命产生特征性影响。空位缺陷使正电子寿命延长至200到300皮秒，位错和晶界的影响更为显著。通过对比纯金属和含缺陷合金的寿命谱，可以定量分析缺陷的浓度和类型，检测灵敏度可达原子级别。