条形射频源大口径离子束刻蚀机性能(英文)

针对大尺寸基底往复扫描条形离子束来实现大面积刻蚀的特点,实验测试了基于射频感应耦合等离子体离子源大型离子束刻蚀机的性能.利用法拉第筒扫描探测系统在线测量束流密度,通过控制气体流量、调节加速电压等,得到了纵向束流密度±5.3%均匀性的较好结果.刻蚀实验表明40 cm长度范围刻蚀深度均匀性为±5.4%,同时具有较好的束流稳定性.添加束阑,并结合掩模修正束流,会得到更好的束流密度与刻蚀深度均匀性.     

条形射频源大口径离子束刻蚀机性能

针对大尺寸基底往复扫描条形离子束来实现大面积刻蚀的特点，实验测试了基于射频感应耦合等离子体离子源大型离子束刻蚀机的性能．利用法拉第筒扫描探测系统在线测量束流密度，通过控制气体流量、调节加速电压等，得到了纵向束流密度±5．3%均匀性的较好结果．刻蚀实验表明40cm长度范围刻蚀深度均匀性为±5．4%，同时具有较好的束流稳定性．添加束阑，并结合掩模修正束流，会得到更好的束流密度与刻蚀深度均匀性．     

用于大气环境中的氮等离子体枪放电特性及束流强度

为将等离子体用于材料表面局部处理的研究,对自行设计的一种用于大气环境中的辉光放电氮等离子体枪的放电特性和束流强度进行了实验测量和理论分析,得出了放电伏安特性曲线和气流量对枪炬工作电压电流的影响,分析了其原因,并给出了拟合解析方程式,发现工作电压和工作电流分别与气流量成e 指数增长和e 指数衰减关系;同时得出了该等离子体枪束流先膨胀后收缩特征分布,在束流喷出5mm处达到最大作用面积,找到了得到最佳强度气流量值0 2m3/h,给出了有关的机理分析,进而得出制备样品的最佳条件·     

Alfven波在不均匀稀薄背景等离子体内的畸变

本文应用平滑扰动法,处理了一维情况下Alfven波在双等离子体流模型中的传播问题。在此模型中,认为稠密的等离子体束流是入射于一稀薄的不均匀等离子体之中的。结果表明,波内磁场受不均匀性的影响将发生畸变,为束流内的扰动磁场与背景等离子体内的磁场间的耦合提供了通道。     

射频离子推力器束流特性数值模拟

为了分析射频离子推力器束流特性,基于二维流体模型对自研的11 cm射频离子推力器开展放电室等离子体数值模拟,获得给定电气参数下离子密度、电子温度等关键参数的分布特性;研究了等离子体参数和束流大小与射频功率间的函数关系;以等离子体参数和栅极参数为输入,基于离子光学系统模型获得不同工况下的单孔离子引出轨迹.研究结果显示:离子密度和电子温度分别沿放电室径向逐渐减小和增大,有利于获得更好的束流均匀性及更大的束流;束流大小与射频功率呈线性正相关关系,有利于实现束流连续精确可调;屏栅上游鞘层的形成与离子密度、离子种类、栅极电压组合相关,综合考虑以上因素获得最佳束流聚焦和引出特性.     

等离子体窗密封性能实验研究

等离子体窗具有高真空密封性和良好的束流通过性,在电子束焊接、加速器等领域有很大的应用前景. 针对传统等离子体窗应用孔径小的问题,本文在优化的三阴极源基础上研究了通道直径为7 mm和8 mm等离子体窗的密封特性,以及Ar、He、H2三种等离子窗压降系数随输入电流和气流量的变化关系. 结果显示,在输入电流120~210 A、气流量1000~5000 sccm范围内,Ar等离子体窗的压降系数随输入电流、气流量的增加呈先上升后下降的变化趋势,He、H2等离子体窗的压降系数随输入电流的增加逐渐上升,但随着气流量的增加,He等离子体窗的压降系数先上升后下降,H2等离子体窗的压降系数逐渐下降. 本实验获得的等离子体窗最大压降系数为2550,可隔绝的最大高压为1 atm,与已报道文献相比具备较好的竞争优势,展现了良好的密封性,在未来加速器等领域有很大的应用潜力.     

低能传输段空间电荷补偿效应

近些年来,随着基础科学和应用科学对强流加速器需求的日益增加,强流加速器得到了很大推广和发展.在强流加速器的低能段,空间电荷效应会导致束流发射度的增长,束流品质的变坏.这样的束流通常需要空间电荷补偿来控制空间电荷效应.空间电荷补偿是指束流可以通过吸收与束流电性相反的粒子从而减少束流空间电荷发散力的一种效应.北京大学自主开放了PIC-MCC空间电荷补偿模型,该模型被应用在H+和H-束流的空间电荷补偿模拟当中,且得到了与实验符合得比较好的结果.     

低能传输段空间电荷补偿效应（英文）

近些年来,随着基础科学和应用科学对强流加速器需求的日益增加,强流加速器得到了很大推广和发展.在强流加速器的低能段,空间电荷效应会导致束流发射度的增长,束流品质的变坏.这样的束流通常需要空间电荷补偿来控制空间电荷效应.空间电荷补偿是指束流可以通过吸收与束流电性相反的粒子从而减少束流空间电荷发散力的一种效应.北京大学自主开放了PIC-MCC空间电荷补偿模型,该模型被应用在H+和H-束流的空间电荷补偿模拟当中,且得到了与实验符合得比较好的结果.     

轴对称等离子体射流的实验研究

等离子体射流具有广泛的应用前景。建立了轴对称等离子体射流的模型,得出层流状态下等离子体射流的长度与流量成正比。采用Ne、He、Ar在大气压下用介质阻挡放电的手段得到了等离子体射流,发现层流状态下等离子体射流长度与模型结论一致,但是随着激励电压的升高和气体流量的增大,等离子体射流会发生从辉光放电到丝状放电、从层流到湍流的转捩,射流长度会先增大后减小;工作气体的不同对等离子体射流的性质也有重要影响。     

带有α粒子探测器中子管离子源的研制

成功地研制一种适用于带α粒子探测器中子管的聚束型离子源，它结构优化，工作稳定，完全符合带有α粒子探测器的中子管，在低气环境下输出较大束流，质子比相对较高，并且靶点小于φ５ｍｍ的要求。     

采用气-液两相流动抑制膜蒸馏浓缩过程的膜污染

采用膜蒸馏技术浓缩中药提取液,在进料侧间歇鼓泡产生两相流。重点考察了气速、通气持续时间、通气频率对膜污染的抑制效果。结果表明间隔时间为30min时, 气速分别为0.06和0.09m³/h时抑制膜污染的效果明显不如气速分别为0.12和0.15m³/h时的效果。通气时间间隔为30min,实验进行到250min时,通气持续时间为3和2min的通量分别为22.0和15.0kg/(m²·h),前者抑制膜污染的效果明显好于后者。通气频率越高,则两相流抑制膜污染的效果越好。通过两相流技术,可以使跨膜通量在实验进行250min后仅下降5%。     

The minimization of non-equilibrium plasma source at high pressure

The density of plasma produced by atmospheric non-equilibrium plasma source is the function of energy dissipation rate in ionization electric field and gas particles momentum. The experiment shows that the plasma density highly rises with the increasing of energy dissipation rate and gas particles momentum. When the energy dissipation rate of activation field is 2.18 Wh/m^3 and the average gas particles momentum is 109×10^-22 g· m/s, the air throughput of plasma source whose volume is only 2.5 cm^3 can be up to 12 m^3/h and the density of plasma can be up to 10^10 cm^-3. The research can develop a method of producing minitype plasma source which is low energy consumption but high ion concentration used for chemical industry, environmental engineering and military.     

低渗透性煤层注液态CO2置换驱替CH4试验

针对低渗透性煤层瓦斯难以抽采的问题,结合液态CO_2低温、低黏、渗流阻力小、相变增压等特性,提出低渗透性煤层注液态CO_2置换驱替CH_4技术。在韩城矿区桑树坪二号井开展煤层注液态CO_2置换驱替CH_4工业性试验,开发了压注工艺系统,确定了压注关键性参数,判定了CO_2置换驱替CH_4技术效果。试验结果表明:液态CO_2压注时压力呈现波动特性,起始升压速率较快,达到2.5MPa左右时趋于稳定;压注管路瞬时流量为0.6~1.4m~3/h,累计压注液态CO_2为6.0m~3;以压注过程中检验孔内CO_2体积分数为指标,判定试验有效影响半径达到18m。试验区域瓦斯抽采体积分数是原始体积分数的2.5倍,抽采纯量是原始纯量的3.5倍,相比瓦斯抽采效率提高。     

The determination of atmospheric phosphine in Ny-Ålesund

Phoshpine (PH3), a volatile and toxic gas, has been proved to commonly exist in the environment. The determination of gaseous phosphine and its emission fluxes in Ny-Ålesund is reported in this paper. Results showed that gaseous phosphine exist in Arctic atmosphere commonly and the concentration of phosphine ranged from 16.3–600.2 ng/m³, with the maximum concentration of phosphine in tundra areas and the minimum in surface air of ocean. The concentration of phosphine ranged from 65.79–1259 ng/m³ in colliery atmosphere at different altitudes and the maximum was found in the center of colliery. Emission fluxes of phosphine were different in various Arctic areas. Emission fluxes of phosphine from protected areas, with average concentration of 32.13±5.353 ng m^–2 h^–1, were higher than from other areas. And the flux of phosphine from ocean was lower.     

Landfill is an important atmospheric mercury emission source

Due to the special physical and chemical properties,mercury is a global pollutant which could be aeriallytransported cross the borders[1,2]. Both natural processesand human activities emit mercury to the air. The majoranthropogenic mercury emission source categories arecoal combustion, waste incineration, chlorine-alkali plant,metal smelting and refining and so on[1—3] . Human activi-ties emit not only elemental mercury (Hg0), which has along lifetime in the air, but also reactive gaseous mer…     

生物法降解家具行业含二甲苯有机废气工艺研究

针对家具制造企业涂装过程产生的低浓度、大风量含挥发性有机物(VOCs)废气,提出了基于生物法处理该类废气.本方法通过在生物滴滤反应器中接种已培育的不动杆菌属(Acinetobacter sp.),重点解决现有涂装废气中主要成分——二甲苯3种同分异构体的降解效率问题,同时降低当前涂装废气治理技术存在的运行费用高等弊端.试验研发出1套设计气量为120 m~3/h的生物滴滤塔净化装置,并对本装置降解二甲苯的效果及其工艺参数优化进行了研究.结果表明,进口质量浓度为600 mg/m~3时,该装置处理二甲苯3种同分异构体的降解效率可分别达到92.54%,94.18%和90.53%. 3种同分异构体的降解效果从好到差依次为:间二甲苯,对二甲苯,邻二甲苯.因此,该装置可作为解决家具制造行业涂装废气污染问题的新途径.     

Investigation of novel zirconium based perovskite-type mixed conducting membranes for oxygen separation

A series of BaZr_0.2Co_0.8-xFe_xO_3-δ materials for oxygen separation were synthesized through a citric and EDTA acid combined complexing method, and their crystal structures, oxygen permeabilities, sintering and sealing abilities were investigated. The results showed that the cubic perovskite structure was formed for materials in the composition range investigated. Oxygen permeation flux and stability, as well as sintering and sealing abilities of the synthesized materials were increased or improved apparently due to the introduction of zirconium. For example, the oxygen permeation flux reached 0.8 mL/min·cm² when x = 0.2 or 0.3 at 950℃, and a stable time-related oxygen permeation flux was found for the BaZr_0.2Co_0.3Fe_0.5O_3-δ membrane at 800℃.     

干熄焦炉内三维流动及传热的数值模拟

以Fluent软件为平台,通过流体在多孔介质中的流动模型来处理冷却气体在干熄焦炉内的三维流动,借助于UDS和UDF进行二次开发,建立干熄焦炉内冷却气体及焦炭的流动传热模型,并分析了循环风量对气固换热的影响。结果表明,冷却室气体在通过斜道进入环形气道时有偏流现象,即靠近总出口附近的斜道有更多的气体流出,且气流速度最快;气体的压力损失主要发生在冷却室;冷却室内周边的换热效果比中心换热效果要好。模拟计算发现,循环风量为200 000m3/h时,换热后的冷却气体温度为1101K,焦炭温度为439K,这不仅满足了焦炭的冷却要求,而且还能提供用于供暖或发电的高品位热量的循环气体。     

独居石酸浸尾气两级串联吸收塔气液两相流的数值模拟研究

利用Fluent软件对独居石酸浸氯化氢尾气两级串联吸收塔的气液两相流进行了模拟计算。在总风量为2 169 m³/h,其中氯化氢气体量109 m³/h的工况下考察了吸收塔内气液两相流的速度、压力及氯化氢气体浓度分布。模拟结果表明,两级填料塔串联吸收后氯化氢尾气的浓度为37 mg/m³,满足排放要求,验证了设计的两级串联吸收塔吸收氯化氢尾气方案的可行性。