NiFe2O4铁氧体薄膜溅射产额的蒙特卡罗模拟

通过蒙特卡罗方法,运用SRIM程序,模拟了Ar+轰击NiFe2O4铁氧体靶材的过程,研究了不同入射能量及角度Ar+轰击NiFe2O4靶材引起的溅射产额。结果表明:离子垂直入射时NiFe2O4中各元素的溅射产额和出射原子能量都随入射离子能量的增大而增大;各元素产额的比率在低能离子入射时,变化较大,但能在较大的入射离子能量范围内保持相对稳定的值;离子斜入射时,随着入射离子角度增加,各元素的溅射产额先增大,后减小,并在77°左右达到最大值;离子入射角度变化时,并不严重影响各元素之间产额的比率,且组分比率能在较大的离子入射角度范围内保持相对稳定的值。     

合金靶材择优溅射的SRIM模拟研究

利用SRIM2013软件,分别模拟计算了3组合金靶材Fe-Cr、Cu-Ni和Au-Ag在氩离子入射时的溅射产额,根据计算结果得出3组合金均存在择优溅射现象,择优溅射与金属原子的表面结合能有关的结论。同时模拟了 Au-Ag合金的溅射产额随入射离子能量和合金成分的变化情况,并分析其择优溅射机制。     

对14.9MeV中子核反应产生的反冲核能谱的测量

测量了由１４ ．９ Ｍｅ Ｖ 中子入射金属产生的反冲核的能谱．用活化技术测量溅射产额随靶与收集器之间距离的变化,用统一的原子阻止本领公式来计算溅射粒子在空气中的能量损失．溅射粒子的能量分布可由不同距离的溅射产额和能量损失导出．用这种方法第一次测量了 Ｍｇ 、 Ａｌ 、 Ｃｒ 、 Ｆｅ 、 Ｃｏ 、 Ｎｂ 和３１６ 型不锈钢等７ 种样品的８ 种核反应所产生的反冲核的能谱     

低能重离子轰击钛铝靶溅射原子能谱的理论

进一步发展了文献[8-9]的各项异性溅射理论,并运用该理论研究了低能氩离子和氙离子分别轰击钛靶和铝靶的溅射原子能量分布(或溅射原子能谱),以及溅射原子谱与离子入射角以及溅射原子出射角的关系.尤其对于氩离子轰击钛靶,作者只设置了唯一参数,新理论就可以很好的解释文献[10]的大量实验结果.当然,分析中,新理论忽略了电子阻止的贡献.对于较大的溅射原子出射角,理论值明显小于实验值,这可能是由于直接反冲对溅射原子谱的影响,因为新理论只适合于溅射碰撞级联,所以忽略了直接反冲的贡献.新理论与文献[10]大部分实验相符这一事实进一步证明了动量淀积在低能重离子碰撞溅射的重要作用,从而并进一步指导离子碰撞溅射的各种应用.     

Co、 Al共掺杂ZnO靶材溅射过程中离子与固体相互作用的模拟

根据随机碰撞过程中的级联碰撞原理,跟踪载能粒子在固体内的慢化过程,选用SRIM2008软件模拟了Co、Al共掺杂ZnO靶材在溅射过程中离子与固体相互作用.研究了溅射过程原子的选择性溅射现象,溅射原子的能量、角度分布情况,得出ZnO基靶材溅射过程中离子与固体相互作用的规律.欲获得成分接近Zn0.85Co0.1Al0.05O的薄膜,最佳的溅射工艺条件为:Ar+离子以68°的角度入射,靶材成分采用Zn0.7Co0.23Al0.07O.     

低能Xe~(29+)入射Au靶Au M-X射线的产生机制研究

测定了动能为400~600keV的Xe29+离子入射Au靶产生Au的M-X射线谱,获得了射线产额与离子入射动能的实验关系.从两体碰撞过程的能量与角动量守恒出发,推导出了低能Xe29+离子与Au原子碰撞过程中Au M-X射线产额与离子动能的理论关系.结果表明,在该能量范围内,射线产额的理论值与实验结果符合得较好.     

He(Ar)低能FIB研磨Si薄膜的纳米孔洞溅射产额的计算

利用蒙特卡罗方法计算氦离子和氩离子在各种参数下(离子能量、入射角度)入射硅材料表面的溅射产额.计算了硅材料表面的溅射产额对离子数目、离子能量、入射角度与He离子和Ar离子的数量依赖关系,并对模拟结果进行分析.当入射离子数量为2000个,入射能量为3keV,入射角度为84°时,He离子产生的溅射产额最大值是1.30Atoms/ion;当入射角度为78°时,Ar离子产生的溅射产额最大值是8.91Atoms/ion.     

双层辉光离子渗金属技术

双层辉光离子渗金属技术是在离子氮化基础上发展的表面冶金技术。它是利用双层辉光放电特性使普通金属材料表面形成具有特殊物理化学性能的合金层的新方法。已取得美国等多国发明专利权。本文重点介绍双层辉光离子渗金属技术的基本原理、形成和发展以及该技术在工业的应用和前景。     

镓聚焦离子束研磨Cu薄膜的模拟

利用TRIM模拟中的蒙特卡罗方法计算了镓（Gallium）离子在Cu薄膜上的溅射产额。分析溅射产额对镓离子的数量、入射离子的能量和离子入射角度的依赖关系。     

机用锯条双层辉光离子渗金属、离子渗碳后的研究

针对机用锯条存在消耗合金元素、碳化物分布不均匀、冶金困难和工艺复杂等问题，利用双层辉光渗金属技术形成的表面冶金高速钢可以达到良好的综合机械性能。本研究用20Cr2V2机用锯条坯材作为试样进行双层辉光离子渗金属和离子渗碳，对渗金属、渗碳后的金相、XRD图谱进行分析，为表面高速钢机用锯条的工业化推广进行了有益的探索。     

等离子表面冶金技术的现状与发展

双层辉光离子渗金属技术已成功地在普通碳钢表面形成高速钢、其中包括时效硬化高速钢、不锈钢以及镍基合金等；该技术已成功地应用于手用锯条和机用锯条，使其齿部形成高速钢，锯条不仅具有高速钢的切削性能，而且柔韧不断;钛合金表面经离子渗钼等工处理后，Ti6Al4V的耐磨性得到大幅度提高;经离子渗铌等工艺处理后，TiAl金属间化合物的抗高温氧化性能明显改善。在双层辉光离子渗金属技术的基础上，又发展了加弧辉光离子渗金属，双辉钎焊技术，双阴极辉光放电超硬薄膜合成技术，以及陶瓷表面金属化和异性材料焊接技术等。     

双辉渗金属高速钢的研究

利用中国独创的双层辉光离子渗金属技术，在普通低碳钢及低合金钢表面渗入所需合金元素，再经渗碳，形成具有高速钢成分的渗层，即在钢的表面形成高速钢，称为双层辉光离子渗高速钢（简称双辉渗高速钢）。由于这是一种固态冶金法，没有由于结晶而形成的粗大一次碳化物，合金层中的碳化物细小且分布均匀，避免了传统的冶炼、锻轧高速钢生产中难以克服的碳化物不均匀问题。合金元素供给源采用粉末冶金法制成，可根据实际需要调整其组分配比，从而获得一系列具有不同成分的高速钢渗层     

双层辉光离子渗金属手用锯条工艺及切削性能

本文将介绍一种新型手用锯条——双层辉光离子渗金属手用锯条。在对已转入生产应用的离子渗金属手用锯条工艺过程及其主要工序进行分析的基础上，对批量处理４５００支连续稳定生产的锯条进行切削性能检测，结果证明该锯条切削性能不仅大大优于高碳钢锯条，而且与英国双金属手用锯条相当     

高能电子轰击金属靶产生正电子的模拟研究

建立了高能电子束与固体作用产生正电子的蒙特卡罗模拟模型.得出了金属靶材料,靶厚度,电子束能量等对正电子产额的影响.模拟实验表明,金作为靶材料,正电子的产额最高.实验中1cm为最优靶厚度,在此厚度之外,正电子随着厚度增加而减少;对于电子束的能量而言,能量越高,正电子的产额越高,提高电子束能量是增加正电子产额的有效途径.此外,模拟实验还给出了以正电子为主的次级粒子的角分布及能谱,结果表明,次级粒子主要包括正电子,光子,及少量的中子和质子,而且,正电子发射具有明显前倾的特点,能量呈类麦克斯韦分布.     

双层辉光离子渗金属电机理的研究

详细介绍了双层辉光离子渗金属的放电特性,论述了离子渗金属两电源之间相互作用的必要性,阐明了离子渗金属的打弧本质,提出了离子渗金属电源的改进途径,为离子渗金属电源生产厂家提供了理论依据和设计指导。     

双层辉光离子Ni—Cr—Mo—Nb多元共参

采用双层辉光离子渗金属技术在纯铁表面进行Ｎｉ－Ｃｒ－Ｍｏ－Ｎｂ多元共渗，结果表明，双层辉光了子Ｎｉ－Ｃｒ－Ｍｏ－Ｎｂ多元共渗可以在工业纯铁表面形成合金元素成分呈梯度分布镍基表面合金层，对双层辉光离子Ｎｉ－Ｃｒ－Ｍｏ－Ｎｂ多元共渗存在的成分离析现象从合金元素的扩散原理探讨了其产生的机制。     

双层辉光等离子体渗金属中的热电偶测温

分析比较了几种应用在双层辉光等离子体渗金属中的测温手段存在的问题，采用阴极屏蔽技术，研制出一套适合双层辉光等离子体渗金属工件热电热测量的实验装置，并介绍了其结构和工作原理，实验结果表明，该装置工作稳定，安全可靠，也可用于其它类似工况中的温度测量。     

129Xeq+入射金属表面激发的X射线谱

用高电荷态离子¹²⁹Xe^q+ (q=25, 26, 27)轰击金属Au表面, 产生Au原子的特征X射线谱. 实验结果表明, 足够高的电荷态低速离子激发靶表面原子, 无需很强的束流强度(nA量级), 便可有效地产生重原子的特征X谱线(Au, Ma), 单离子X射线产额可达10^-8量级, 特征X射线的产额随入射离子的动能和势能(电荷态)的增加而增加. 通过Au原子Ma的特征X射线谱, 利用Heisenberg 不确定关系对Au原子的第N能级寿命进行了估算.     

高电荷态离子129Xeq+激发Au表面产生的X射线谱

目的研究高电荷态离子129Xeq (q=28,29,30)入射金属Au表面产生的特征X射线谱。方法应用高电荷态离子束流激发。结果在束流强度小于139 nA条件下,单离子的X射线产额可达10-8量级,特征X射线的产额随入射离子的动能和势能(电荷态)的增加而增加。结论与传统的X射线产生方法不同,高电荷态离子可以激发重原子的内壳层特征X射线谱,其产额高,品质好。     

离子（N2^＋,N^＋）在阴极壁的能量变化规律的蒙特卡罗模拟

采用蒙特卡罗模拟对氮气辉光放电离子(N2^ ,n^ ）轰击阴极的能量分布,随放电参数的变化规律进行了研究。结果表明：离子在阴极壁的能量分布与放电参数有关,即随着工作气压的增加,向低能区压缩;随着电压升高,向高能区蔓延;随气全温度的升高,到达阴极壁的离子N^ 大幅度增加,N^ 的能量也显著提高;当工作气压P＜200Pa时,阴极壁上N^ 主要以高能粒子出现,但粒子数密度很低,随着工作气压或电压上升,离子N^ 的密度也将减少。