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正电子湮灭是一种重要的物理现象。正电子是电子的反粒子，带正电荷。当正电子与电子相遇时，会发生湮灭反应，两个粒子消失，转化为两个能量为511千电子伏特的伽马射线光子。这个过程遵循能量守恒和动量守恒定律。
正电子寿命谱技术是基于正电子在材料中寿命分布的测量方法。正电子寿命等于湮灭率的倒数。在完美晶体中，正电子寿命较短，通常为几十到几百皮秒。当材料中存在缺陷时，正电子会被缺陷捕获，导致寿命延长。通过分析寿命谱的多指数衰减特征，可以识别不同类型的缺陷。
正电子湮灭技术在空位缺陷检测中具有独特优势。正电子容易被空位缺陷捕获，因为空位处缺少原子核的正电荷排斥。单空位的特征寿命约为150到200皮秒，双空位约为250到300皮秒，而空位团的寿命可达400到500皮秒。通过分析寿命谱的组分，可以定量确定不同类型空位缺陷的浓度和分布。
正电子湮灭技术还可以研究位错和晶界等扩展缺陷。位错是一维线缺陷，会在晶格中产生应力场，正电子可以被位错核心捕获。通过测量正电子寿命的变化，可以定量分析位错密度。晶界是二维面缺陷，分隔不同取向的晶粒。正电子在晶界处的湮灭特性与晶界的几何结构和化学成分密切相关，可用于研究晶界特性对材料性能的影响。
正电子湮灭技术在研究金属相变和析出过程中具有独特优势。在时效过程中，材料的微观结构不断演化，从过饱和固溶体开始，逐渐析出第二相颗粒，最后发生粗化。正电子寿命随时间的变化反映了这一动态过程。初期固溶阶段寿命较低，析出阶段由于界面缺陷增加寿命上升，粗化阶段界面减少寿命下降。通过监测寿命变化可以实时跟踪相变进程。