离子束技术和薄膜功能材料研究

总结了武汉大学物理系加速器实验室近年来在离子束技术和薄膜功能材料研究方面的主要成果，包括；大型离子束及薄膜研究设备的建造和改进，非晶合金，高温超导，Ｃ６０，β－Ｃ３Ｎ４等多种新型薄膜功能材料的离子束合成和材料改性研究。     

SiC及其离子束技术在SiC研究中的应用

本文阐述了宽禁带半导体材料SiC的晶体结构，材料特性及制备方法。同时综述了离子束技术在SiC研究中的应用。其中包括SiC的离子束合成，掺杂，器件隔离与钝化。     

强脉冲离子束对Ni/Ti和Al/Ti体系的辐照混合研究

研究了强脉冲离子束(IPIB)对Ni/Ti和Al/Ti体系的混合效果,并与常规离子束混合进行了对比研究,表明IPIB辐照确实获得了比常规离子束辐照更厚的混合层,且混合效率远高于常规离子束。但对于不同的膜/基体体系,IPIB混合效果相差很大。这与膜和基体的热力学特性的差异相关。在IPIB辐照过程中,膜材料损失严重,特别是膜和基体的热力学特性差异大的样品损失更加严重。探讨了IPIB辐照不同于常规离子束混合的两种特殊混合机制以及膜材料损失的原因。     

微型永磁体冷阴极潘宁源的性能及应用

一台用于材料改性和分析测试离子加速器，为了提高离子束能量。新设计安装了微型永磁体冷阴极潘宁离子源，对该源的性能和应用进行了研究。     

聚焦离子束系统——基础与应用

聚焦离子束系统对于理解和掌握纳米级的材料结构来说是一个非常重要的工具。将这个系统和电子束结合起来组成一个双束系统，这个独立体系可以用来成像、分析以及作为样本修改工具。本书讲述了聚焦离子束系统的原理、性能、挑战与应用，全面覆盖了离子束技术的最新发展成果，包括双束系统。     

AuSi 液态金属离子源

为了进行Ｓｉ聚焦离子束微细加工技术的研究，研制了ＡｕＳｉ液态金属离子源制备设备及其分析设备，制成了实用化的ＡｕＳｉ合金源，得到了制备该合金源的成熟工艺，利用Ｅ×Ｂ质量分离器分离出Ａｕ和Ｓｉ离子束，对源的一些特性如电流—电压曲线、加热功率—发射电流曲线、束流质谱及源的寿命作了分析。该源结构采取同轴针型，合金槽的材料为钼，发射尖为钨丝。源正常工作时的加热方式为间接加热式。该源与带质量分离器的聚焦离子束系统结合，将迈开亚微米Ｓｉ离子束加工的第一步。并为今后研究其它合金源提供经验。     

离子注入在生物和农业上的应用研究

本文报告了几年来在离子束与生物体相互作用研究中所做的工作，包括机理研究和应用研究，文中具体叙述了实验过程，并充分说明了离子束对改变种子细胞的生理特性是有效的，为离子束诱变育种的研究提供了有益的探讨。     

离子注入在生物和农业上的应用研究

本文报告了几年来在离子束与生物体相互作用研究中所做的工作．包括机理研究和应用研究文中具体的叙述了实验过程，并充分说明了离子束对改变种子细胞的生理特性是有效的，为离子束诱变育种的研究提供了有益的探讨     

H离子和电子在材料Pm、Nd和Sm中的电离阻止本领

离子在物质中的阻止本领是离子与物质相互作用研究的一个重要内容,同时也是进行离子注入材料改性、离子束表面分析和其它离子束技术应用的一个重要参数.本工作从理论模拟的角度,对Pm、Nd和Sm材料受到的辐射损伤进行了研究,利用SRIM2003软件计算了0～120 keV间的H离子在Pm、Nd和Sm材料中的电离阻止本领,从理论上得到了不同能量的电子在Pm、Nd和Sm中的渗透深度.     

27SiMn钢等离子表面热处理研究

本文主要研究了利用高能粒子束作为热源对煤矿用２７ＳｉＭｎ钢进行表面淬火，使材料耐磨性比常规表面淬火有极大的提高。本文也论述了用等离子束设备代替激光设备进行材料表面淬火的可能性。     

氩离子束刻蚀制作大面阵微透镜阵列

对制作大面阵微透镜阵列的氩离子束刻蚀技术进行了讨论和分析．实验结果表明,衬底材料不同时,制作表面形貌良好并具有预定参数指标要求的微透镜阵列的工艺条件有明显的差异,给出了在几种衬底材料上刻蚀制作面阵微透镜阵列的离子束刻蚀速率与离子束能量之间相互关系的实测结果．     

离子注入水稻细胞学效应研究

以水稻品种紫粳二倍体和四倍体为实验材料,以低能氮离子束为诱变源,研究了离子束诱变对水稻根尖细胞染色体的影响.结果发现,低能离子束注入引起了水稻根尖分生区细胞有丝分裂异常,出现许多染色体畸变类型,包括后期染色体桥、落后染色体、染色体断片、中期染色体单价体等.染色体畸变率并不是随着剂量的增加呈现直线上升的趋势,而是有一定的...     

离子束轰击改变聚氨酯表面性能项目通过市级鉴定

三月三十一日,我校物理系李德军等人完成的《离子束轰击改变聚氨酯表面性能》的研究通过了市科委组织的成果鉴定。该项目为天津市二十一世纪青年基金项目。本项目旨在通过离子束和等离子体作用于生物医学材料聚氨酯,在研究其性能变化,提高临床应用价值基础上,揭示结构与性能间     

微光学阵列元件离子束刻蚀制作的分析与讨论

阐述了利用离子束刻蚀技术制作微光学阵列元件的工艺条件,研究和实验结果表明,通过光刻热熔法制作的光致抗蚀剂掩模图形经具有不同能量的离子束刻蚀后可以有效地现役中衬底材料上所作的选择性转移,所作的理论分析结果为非球面微光学阵列元件的制作提供了一条可行的技术途径。     

微光学阵列元件离子束刻蚀制作的分析与讨论

阐述了利用离子束刻蚀技术制作微光学阵列元件的工艺条件．研究和实验结果表明,通过光刻热熔法制作的光致抗蚀剂掩模图形经具有不同能量的离子束刻蚀后可以有效地实现向衬底材料上所作的选择性转移,所作的理论分析结果为非球面微光学阵列元件的制作提供了一条可行的技术途径．     

烟草叶片愈伤组织诱导及真空耐受性研究

研究不同激素诱导烟草叶片形成愈伤组织的效果，以诱导出的愈伤组织为材料，研究了不同真实保护剂处理愈伤组织后真空耐受性的变化，研究结果表明，真空条件对活体组织的限制是可以改善的，以50%甘油作为真空保护剂，能够有效地提高愈伤耐真空的能力，可有效避免活体组织因真空造成的脱水和冻害引起的损伤，大大提高植物存活率，为进一步以活体组织为材料进行低能离子束的诱变和转基因研究提供参考。     

离子束辅助对真空电弧沉积掺氮二氧化钛薄膜特性的影响

在氮氧混合气体中，通过离子束辅助，采用真空电弧沉积了氮掺杂的TiO2薄膜样品，研究了离子束流对掺氮二氧化钛薄膜的结构、光学性质和光催化性能的影响。实验结果表明：离子束辅助沉积的薄膜为非品态结构，薄膜经500℃热处理后向锐钛矿转变，且锐钛矿的（101）面的峰最强。通过UV分析发现离子束辅助沉积的掺氮二氧化钛薄膜的吸收峰发生红移，其光催化活性随着离子束流的增大而减小。     

聚焦离子束无掩膜注入单晶硅离子浓度深度分布的研究

随着聚焦离子束(focusedion beam,FIB)无掩膜微细加工能力的迅速发展,结合精确定位能力,FIB已成为新型且出色的纳米制造工具.对FIB无掩膜注入单晶硅衬底的注入效果与离子束流、注入剂量的关系进行研究发现,以固定能量注入的离子,当注入剂量恒定,离子浓度随深度的分布与离子束流大小无关;当离子束流恒定,注入离子的表面浓度随注入剂量的增加而增加,但是由于FIB注入的同时会刻蚀材料表面,注入剂量达到饱和值后,会造成材料一定程度的减薄.     

聚焦离子束无掩膜注入单晶硅离子浓度浓度分布的研究

随着聚焦离子束(focused ion beam, FIB)无掩膜微细加工能力的迅速发展,结合精确定位能力,FIB已成为新型且出色的纳米制造工具.对FIB无掩膜注入单晶硅衬底的注入效果与离子束流、注入剂量的关系进行研究发现,以固定能量注入的离子,当注入剂量恒定,离子浓度随深度的分布与离子束流大小无关;当离子束流恒定,注入离子的表面浓度随注入剂量的增加而增加,但是由于FIB注入的同时会刻蚀材料表面,注入剂量达到饱和值后,会造成材料一定程度的减薄.     

离子束轰击对SnO2超微粒子薄膜性质的影响

采用直流气放电活化反应蒸发法，沉积成ＳｎＯ２超微粒子薄膜。以不同能量的离子束轰击薄膜表面，用扫描电子显微镜、俄歇电子能谱仪等，分析了离子束作用对ＳｎＯ２ＵＰＦ表面形貌和化学组成的影响，同时研究了离子束作用前后，ＳｎＯ２ＵＰＦ对乙醇的气敏性质的变化。