正电子湮灭寿命谱（PALS）
正电子的存在首先由Dirac提出，在20世纪30年代通过实验得到证实。正电子是电子的反粒子。正电子与电子的碰撞将导致两个粒子湮灭和发射两个特征511-keV伽马射线。

这种现象有助于测试量子理论关于电子和正电子与物质相互作用之间差异的预测。此外，正电子已被证明是研究各种结构和过程的有用工具。正电子的寿命可用来测量湮灭点处的局部电子密度。借助于发射的伽马射线可以轻松检测湮灭。正电子寿命技术是对单原子尺度空洞敏感的少有的几种方法之一。

自20世纪70年代初以来，ORTEC一直为精英级正电子物理学家和化学家提供模块化仪器，任何正电子学术论文都可以证明这一点。正电子源的可用性激发了教学或研究实验室对正电子寿命系统的兴趣。

ORTEC通过提供完整的PLS-System型号简化了测试过程。

优点

• 经过全面测试和集成的“交钥匙”系统... 您只需要一个正电子源。
• 一整套带标签的电缆和连接器。
• 两个905-21型探测器组件。
• 有关测试过程和结果的文档。

PLS-System包括

• 2个905-21型探测器组件。
• 2个583B型恒定分数鉴别器。
• 2个556型高压电源。
• 1个414A型快速符合。
• 1个567型时间幅度转换器/单通道分析仪。
• 1个928-MCB型多通道分析仪，带MAESTRO软件。
• 1个DB463型延迟盒。
• 1个4001A/4002D型NIM机箱和电源。
• 1个113型前置放大器。
• 1个575A型光谱放大器。
• 1台个人电脑。
• 1套带标签的电缆和连接器。
• 1个规程与工厂测试文档。

该系统的保证时间分辨率为200皮秒（通常测量小于180皮秒），使用Co-60源在窄能量窗口进行测量。（此系统不含源。）

PALS：达到纳米级。
软凝聚物质最重要的一个结构问题是由于不规则堆积、密度波动和拓扑约束而在分子之间存在未占据或自由体积。自由体积被认为是能够进行分子重组的体积分数，并且在确定系统的物理和机械性质方面具有重要意义。

PALS是一种成熟、和多功能的技术，可以直接测量这些亚纳米级分子自由体积。PALS实验将正电子注入到被测材料中然后测量它与材料的一种产生伽马射线的电子一起湮灭之前的时间长度。

当正电子进入分子材料时，它会热化，之后它可以作为自由粒子在材料中扩散或捕获电子以形成正电子原子（Ps）。Ps是电子-正电子束缚态，它具有两个自旋态：仲电子偶素（p-Ps，自旋角动量为零的单重态）和正电子偶素（o-Ps，单位自旋角动量的三重态））。在PALS实验中，我们主要对o-Ps状态感兴趣，因为它的寿命依赖于环境。在分子材料中，o-Ps一旦形成，就会在分子自由体积中定位，并在整个生命周期内保持不变。由于o-Ps与其所在的洞“壁”碰撞，o-Ps的正电子可以与相反自旋的电子一起湮灭。因此，o-Ps寿命提供了与材料中的平均自由孔体积大小有关的信息。此外，PALS可以在很宽的温度范围内探测分子自由体积的大小，从而可以识别分子材料中发生的重要相变。

鸣谢：英国布里斯托尔大学物理系
M Roussenova博士。