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正电子湮灭技术是一种基于正电子与电子湮灭过程的材料表征方法。正电子从放射源发射后进入材料，与材料中的电子发生湮灭反应，产生两个能量为511千电子伏特的伽马射线。通过测量湮灭辐射的时间和能量分布，可以获得正电子寿命谱和多普勒展宽谱，从而表征材料的微观结构信息。
正电子在完美晶格中会快速扩散并与电子湮灭，寿命较短。但当材料中存在空位缺陷时，空位的负电荷密度较低，对正电子产生吸引作用。正电子被空位捕获后会在空位附近局域化，由于空位中电子密度降低，正电子寿命显著延长。通过测量寿命谱的变化，可以定量检测空位浓度和类型。
位错是晶体中的线缺陷，主要包括刃位错和螺位错两种基本类型。位错核心区域存在较大的晶格畸变和应力场，这些区域的电子密度分布异常，对正电子具有捕获作用。不同类型的位错对正电子湮灭参数的影响不同，通过分析寿命谱和多普勒谱的变化，可以定量测定位错密度，并区分位错类型。位错密度与正电子寿命呈现良好的线性关系。
晶界是不同取向晶粒之间的界面区域，具有独特的原子排列和电子结构。晶界处原子排列不规则，存在较多的自由体积和较低的电子密度，这使得正电子容易在晶界处聚集。大角度晶界比小角度晶界具有更强的正电子捕获能力。通过多普勒展宽谱分析，可以获得S参数，该参数反映了低动量电子的比例，晶界处的S参数通常高于体相，从而实现晶界的定量表征。
相变是材料微观结构发生根本性改变的过程，如奥氏体向马氏体的转变。在相变过程中，晶体结构重组会产生大量缺陷，包括位错、孪晶界和相界面等。这些缺陷对正电子具有强烈的捕获作用，导致正电子寿命显著增加。通过连续监测正电子湮灭参数随温度的变化，可以精确确定相变温度，研究相变动力学，并定量分析相变过程中缺陷的演化规律。