溶胶凝胶法制备二氧化硅膜及其无显影气相光刻

为使无显影气相光刻应用于非硅衬底材料的刻蚀,扩宽其应用范围,研究了无显影气相光刻在溶胶 凝胶法制备的二氧化硅膜中的应用。通过对溶胶 凝胶化学过程的分析,考察了凝胶二氧化硅薄膜制备过程中的几个重要工艺参数,制备了结构均匀的二氧化硅薄膜。并将无显影气相光刻的方法应用于这种二氧化硅膜的刻蚀,通过优化后的光刻工艺参数得到了反差明显的光刻图形。     

电子束直接熔化技术中的粉末状态分析

在电子束直接熔化金属粉末技术中,为了避免真空室抽气瞬间的气流和电子束对金属粉末的作用力改变粉末的堆放状态,建立了金属粉末受力模型,并对金属粉末的受力进行计算和分析。理论分析与实验结果表明,在抽气口位置粉末容易被气流抽走,工作台不能与抽气口在同一水平高度。0.5mA以上的电子束束流引起的压力会推开气雾化不锈钢粉末,该现象的主要解决途径为降低电子束束流、提高粉末致密度和选用摩擦因数大的金属粉末。此外,利用电子束对金属粉末预热,提高其相互间的粘结力也是解决方法之一。     

直流-射频超导光阴极电子枪

直流-射频超导(direct current-superconducting radio frequency, DC-SRF)光阴极电子枪是由北京大学射频超导加速器实验室提出并发展的一种连续波电子源,可产生MHz及以上重复频率、皮秒至亚皮秒脉冲、Me V能量的电子束.作为一类重要的超导型光阴极电子枪, DC-SRF将具有高量子效率的半导体光阴极与射频超导加速腔分离,成功地解决了二者之间的兼容问题,并具有结构紧凑、暗电流低等优点. DC-SRF光阴极电子枪的研发经历了样机、DC-SRF-I及DC-SRF-II三个阶段,其中, DC-SRF-I于2014年实现稳定载束运行,并开展了系列应用实验; DCSRF-II于2021年建成, 2022年实现100 p C束团电荷量、1 MHz重复频率的连续波模式运行,暗电流小于1 pA,归一化发射度达到亚mm-mrad级,综合性能指标处于领先地位.本文总结DC-SRF电子枪的研究工作,主要内容包括DCSRF-I电子枪、DC-SRF-II电子枪、光阴极与驱动激光等.     

铈掺杂对氧化钛薄膜光吸收性能的影响

采用电子束蒸发法制备铈掺杂的TiO2薄膜,研究掺杂铈TiO2薄膜的透过率,以及掺杂对TiO2薄膜光吸收性能的影响.实验发现掺杂CeO2使氧化钛薄膜的禁带宽度Eg从3.27 eV减小到2.51 eV,从而使光学吸收边从380 nm红移到495nm,大大提高了对太阳光或可见光的利用能力.     

EB-PVD制备ZrO2涂层的微观组织结构研究

采用电子束物理气相沉积法在不锈钢基体上制备了氧化钇部分稳定氧化锆陶瓷涂层。利用XRD、XPS、SEM、AFM对涂层的相结构、化学成分、表面形貌进行了实验分析。结果表明,氧化锆涂层为四方相氧化锆,并不同程度存在织构现象。随着基体温度的升高,涂层中的晶粒尺寸在逐渐长大。涂层表面的小颗粒为柱状晶的上表面,涂层表面的粗糙度随着靶基距的升高而变小。涂层表面Zr-O结合态为Zr4+,而涂层内部存在少量的缺氧现象。     

基于深紫外激光器的大面积干涉光刻装置研究

搭建了基于266 nm波长深紫外光源的干涉光刻装置，使用平顶光整形器将高斯光整形成平顶光束，在硅基底上制备出面积为8.9 mm×25.4 mm、周期为407 nm的一维光栅结构图形和周期为860 nm的二维孔洞结构。使用扫描电子显微镜（SEM）测量了平顶光产生的一维干涉结构的线宽、周期等参数，并与高斯光产生的一维干涉结构参数进行对比。实验结果表明，加入了平顶光整形器的干涉光刻装置产生的周期性光栅结构图形均匀性提升了21.36％。     

喷注器焊缝熔深超声相控阵定量检测

为了保证液体火箭发动机喷注器的安全性能，文中针对其复杂结构电子束焊缝，基于超声相控阵相对时间到达技术开展了焊缝熔深的定量检测方法研究，提出了水浸式相对时间到达技术检测方法；搭建了实验系统并利用CIVA仿真软件进行了检测仿真；根据喷注器截面结构设计制作了两种检测试样并对试样进行了检测实验；将焊接试样的超声检测结果与金相检测结果进行对比，验证了检测方法的有效性.采用水浸式相对时间到达技术可克服喷注器检测面尺寸小且存在凹槽难以检测的问题，实现其电子束焊缝熔深的定量检测，检测精度优于0.15 mm.     

从电子束佯谬到狭义相对论

作者从分析电子束佯谬入手 ,以相对性原理为唯一出发点 ,导出了光速不变原理和狭义相对论的其他结论 ,该结果有助于对相对论的认识和了解 .     

多次激光冲击对电子束熔化成形Ti–6Al–4V合金的微观组织及力学性能的影响

激光冲击强化作为一种先进的表面处理技术，利用强激光束产生等离子冲击波，可用来提升增材制造金属构件的力学性能。然而，激光冲击对增材制造金属构件力学性能的影响机制仍不清晰。本文研究了多次激光冲击对电子束增材制造（EBM）Ti–6Al–4V钛合金的微观组织及力学性能的影响。系统地分析了多次激光冲击前后电子束增材制造Ti–6Al–4V钛合金试样的微观组织、表面形貌、残余应力及拉伸性能。通过x射线计算机断层扫描三维成像技术分析了激光冲击前后电子束成形试样的内部孔隙分布。研究结果表明，经过两次激光冲击强化处理，可以降低电子束成形Ti–6Al–4V合金试样内部孔隙，细化表层晶粒；两次激光冲击强化后试样抗拉强度提升了12%。此外，试样表层应力状态发生改变，表层产生的最大残余压应力达到419 MPa，影响层深度达到700 μm。多次激光冲击提升EBM成形钛合金力学性能的强化机制可归结为α相的晶粒细化与较深的残余压应力层的形成。