正電子湮沒技術(shù)廣泛地應用于金屬及合金空位形成能的測定；研究形變以及退火過程對材料缺陷結(jié)構(gòu)的影響；研究輻照效應、疲勞、蠕變、無損檢驗，鋼的氫脆、馬氏體相變、非晶態(tài)金屬及合金的相轉(zhuǎn)變以及合金中G.P.區(qū)的形成、沉淀過程等。

空位形成能：

        用正電子湮沒（PAT）方法已成功地測量了大量金屬的空位形成能，測量精度一般可達±0.05eV，測量結(jié)果與用其它方法測量的結(jié)果符合得較好，不過有些金屬例如堿金屬中的空位不能捕獲正電子，這時就不能用正電子湮沒來測量。

形變：

        范性形變所造成的缺陷,除間隙原子外，空位、位錯和微空洞等都有可能捕獲正電子而對湮沒特性產(chǎn)生影響，形變樣品中的缺陷可在退火過程中消除，由于各種缺陷消除的情況不一樣,因此在不同溫度下退火,并觀察正電子湮沒參數(shù)變化的規(guī)律，可分析出微觀缺陷運動的情況，推斷形變剛完成時材料中缺陷的結(jié)構(gòu)，另外，比較包含不同組分和雜質(zhì)的材料在相同工藝處理和退火條件下

正電子湮沒參數(shù)的變化:可進一步了解雜質(zhì)或某種組分在缺陷運動過程中所起的作用,因此用 正電子湮沒研究形變是人們較早就注意到的課題,迄今這方面已有大量工作。通過對退火的鐵進行冷軋形變，引入形變?nèi)毕莸耐瑫r，也造成了晶界的破碎。正電子湮沒譜學結(jié)果顯示，形變引 入的空位型缺陷在湮沒回復過程中會遷移聚集形成空位 團簇，大部分的空位型缺陷在673K處回復完畢，723K后，位錯型缺陷開始回復。正電子湮沒譜學對形變后缺陷的研究，目前已從純金屬發(fā)展到了含有雜質(zhì)的金屬以及低合金。

輻照效應：

        研究中子、離子、電子、激光等的輻照效應是材料科學中十分重要的課題，P正電子湮沒譜學特別適合于研究輻照效應，主要因為它有三個特點：

1.正電子對于空位及空位團和微空洞特別敏感，而這種類型缺陷的大量存在正是輻照損傷的特征之一；

2.根據(jù)理論計算以及實驗的經(jīng)驗估計，目前利用 PAT 測量數(shù)據(jù)已能粗略估計空位團的大小和相對密度，PAT揭示原子尺度微觀缺陷結(jié)構(gòu)的能力是一般其它技術(shù)所不及的；

3.PAT 適合于作現(xiàn)場研究,能在從低溫到高溫的很寬的溫度范圍內(nèi)測量，因此，在研究缺陷產(chǎn)生、運動和消失的動力學過程中有很大的潛力。

對中子輻照鐵的PAT研究結(jié)果表明，在約190K時明顯的增大表明微空洞開始形成，從而打破了人們認為鐵中單空位在約600K運動的解釋。對電子(28MeV)輻照后a-鐵PAT研究也表明，單空位的遷移開始于270K處，雙空位的遷移約在400K處，這一結(jié)果也與人們一般認識矛盾，由此可見，PAT在輻照效應研究中必將大有用武之地。

疲勞：

        在對鋼的研究中，在疲勞初期，正電子平均壽命很快增大，這說明材料內(nèi)部微觀缺陷很快增多，只需達到疲勞壽命的約10%，正電子平均壽命就達到了飽和，這時全部正電子都是在缺陷中湮沒的，缺陷再繼續(xù)增多，對正電子平均壽命已不影響，而用X射線測量則要到疲勞壽命的一半才飽和，這說明PAT 監(jiān)測疲勞初期的變化比X射線方法更為靈敏。

氫脆：

        早期對鋼充氫后進行正電子研究的結(jié)果表明,充氫時間越長，則氫致缺陷愈多，引起正電子壽命譜中長壽命成分的強度增大四和角關(guān)聯(lián)曲線變窄，用PAT研究形變過的鎳的充氫過程得到了如下的認識：對鎳充氫能產(chǎn)生缺陷,可能主要是位錯，這種位錯能引起正電子湮沒、多普勒增寬曲線變窄(S參數(shù)變大)，預先存在的缺陷如晶粒邊界、夾雜物與母體材料邊界能捕獲質(zhì)子而成為分子氫壓中心，由此可能產(chǎn)生新的缺陷，如位錯等，這就是氫致缺陷效應。