离子注入材料改性用强流金属离子源

为满足离子注入材料改性研究和实际应用的需要。研制了一个金属蒸汽真空弧(简称MEVVA)离子源.这是一新型离子源种,它利用阴极和阳极间的真空弧放电原理由阴极表面直接产生高密度金属等离子体,经一多孔三电极系统引出得到强流金属离子束.该源脉冲工作方式,已引出Al,Ti,Fe,Cu,Mo和W等离子,脉冲离子束流强度为0.6～1.26A,Ti的平均束流强度已达10mA.引出束流大小与源的工作参数、引出结构和电压以及阴极材料有关。该源没有气体负载,工作真空度为3×10~(-4)Pa。     

φ16cm宽束离子源的设计

本文介绍了一种口径为φ１６ｃｍ的宽束离子源的设计．该源采用了多极场型放电室，结构紧凑合理，便于清洁维修以及更换离子引出系统．使用二栅引出系统时，可获得５０～１５００ｅＶ的离子束．距源１０ｃｍ处，５００ｅＶ的氩离子束的束流密度可达０．９５ｍＡ／ｃｍ２，且±８％均匀性的均匀区域达φ１４ｃｍ．     

多功能宽离子束形成的研究

本文讨论了多功能宽离子束形成的物理过程,给出了均匀束、会聚束及球状发散束的设计原则和方法,并列举了实例和测试方法.其中球状发散束则为首次提出的.这些宽离子束均已应用于离子束直接淀积、离子束溅射淀积及离子束辅助镀膜技术等薄膜工艺,效果良好.     

电感耦合式射频离子源放电与引出特性实验

为研究电感耦合式射频离子源性能受离子束流、功率强度、工质流量和栅间电压的影响,以束流直径11 cm射频离子源为对象,完成了射频离子源点火起弧关键物理参数的设计和选择,设计并搭建了电感耦合式射频离子源性能试验系统,通过试验研究了射频放电中离子束流、射频功率、工质流量、栅间电压之间的规律。结果表明:射频离子源试验系统设计合理,能够可靠稳定地工作,真空度低于1. 0×10~(-3)Pa的氩工质条件下离子束能量大范围独立可调,在100～1 500 eV范围引出80～460 mA的离子束流,当工质流量一定时,离子源离子束流随射频功率的增大以1 mA/W比率增加,射频功率一定时,离子源束流强度随工质流量增大,在20 sccm时,离子源束流强度至稳定值或者略微增加,合理控制离子源工作参数可以提高离子源工作性能和效率。     

改进型宽束冷阴极离子源配套电源研制

离子束辅助镀膜沉积过程中,绝缘薄膜上的电荷积累效应严重影响了薄膜质量,通过对宽束冷阴极离子源的改进,引出极采用交变电压分时引出电子和离子,以消除薄膜表面的电荷积累现象。引出极电源由两个直流电源模块、4只IGBT组成的全桥逆变模块和主控制器组成,通过电压幅值可调的直流模块向全桥逆变模块提供电压,调整全桥逆变模块触发脉冲的宽度,即可生成电压幅值和占空比可调的交变方波电压,实验验证在离子源引出极加交变方波电压可使离子和电子在薄膜表面达到很好的中和效果。     

空心阴极重离子源的研究

本文对一台空心阴极重离子源的放电参数、引出参数之间关系进行了理论分析及详细测量,从中找出离子源最佳的工作状态。文中得到的结论适用于等离子体离子源。调试结果,本离子源稳定地工作于引出总束流强度为0.5-1.0mA,归一化亮度≥2×10~9A/m~2·rad~2,等离子体密度为10~(11)～10~(12)cm~(-3),电子温度为5～10eV,能散度≤40eV。     

永磁冷阴极电子振荡型离子源

本文着重讨论了我校所研制的永磁冷阴极电子振荡型离子源的结构、放电稳定性、离子的引出及寿命等问题。本离子源产生硼、磷离子,工作气压1～2×10~(-2)乇,放电电流0～50毫安连续可调,引出电压为10仟伏或20仟伏,离子流可达2毫安,离子流密流为每安培放电电流0.7安/厘米~2。     

强直流双等离子体离子源

本文报导了一个强直流输出的双等离子体氢(氘)离子源.当引出电压为18kv 时,可输出100mA 的氢离子流.利用90°偏转磁分析器对引出束流的质量成分作了分析,质子比可达到64%.采用多缝探针法和离子束感光法测定了束流发射度和亮度.在输出流强为50mA,束能量为16kev 时,束流的归一化发射度(相空间面积×βΥ/π)和归一化亮度分别为0.48mm·mrad 和4.4×10~6A/cm~2·rad~2.在不同的工作参数下,测定了源的运行特性.     

MEVVA源引出离子束流分布均匀性的初步研究

通过采用加会切磁场、增大离子源阴极与阳极距离并限制源等离子体发射角，从而使源阳极电位高于等离子体电位和采用改变源阳极结构──仅用阳极筒──从而改变弧放电路径这３种方法，对改善ＭＥＶＶＡ源引出离子束流密度分布的均匀性进行了初步的研究。第３种方法从根本上改变了ＭＥＶＶＡ源引出束分布的高斯分布特性，在合适的条件下可能得到更为均匀的束流密度分布。     

“东方超环”攻克重大技术难关

正本刊讯近日,中科院合肥物质科学研究院等离子体所传出喜讯,"东方超环"辅助加热中性束注入系统兆瓦级强流离子源分别完成了氢离子束功率3兆瓦、脉冲宽度500毫秒的高能量离子束引出实验,以及束功率1兆瓦、脉冲宽度4秒的长脉冲离子束引出实验。本轮实验获得的束能量和功率之高在国内尚属首次,实验结果接近项目设计指标,标志着我国自行研制的具有国际先进水平的中性束注入加热系统基本克服所有重大技术难关。     

用彭宁离子捕集器产生并贮存H4^＋

通过反应Ｈ２＾＋＋Ｈ２→Ｈ４＾＋制备并存贮Ｈ４＾＋,存贮时间长达０．１ｓ量级,长于以前观测到的μｓ量级的稳定时间,处于基态的Ｈ２＾＋,Ｈ２有进行上述反应,强磁场可能有助于该反应。     

Fe离子注入ZrO2的研究

陶瓷材料的表面性能在很大程度上取决于其表面条件.例如:陶瓷的表面微裂纹影响着机械强度,而磁学及电学性能则对其表面结构及化学成份非常敏感.近年来离子注入法已经开辟了研制现代材料的新途径,并被广泛应用于金属、半导体及部分聚合物材料中.对于陶瓷材料,目前大多数有关这方面的研究集中于改善陶瓷表面的机械性能,很少有论文涉及其表面电性能的改善.本文介绍了一种改善ZrO2陶瓷表面导电性能的新方法.ZrO2陶瓷是绝缘体,常温下其电阻率大于1012Ωcm.通过不同剂量的离子注入可以使得样品表层产生不同程度的电性能变化.试验表明,当采用2×1017Fe/cm2注入,并在950℃下真空退火30分钟,ZrO2的表面电阻率将下降十余个数量级,从而大幅度提高了样品的导电性.文中还通过应 用X射线衍射及光电子能谱技术,分别对注入元素的化学结合状态及表面注入层的结晶相进行了较为详细的讨论.从XPS测试发现,注入离子在ZrO2表层中以Fe2+、Fe3+及Fe0三种形式的状态存在;X射线衍射数据表明,注入层中除ZrO2主晶相外,还存在少量的FeZrO3等晶相.文章的最后部分讨论了离子注入样品的导电机制.     

Hn^＋离子的产生和鉴别

作者从高频离子源产生的离子束中，分析证实存在Ｈ４＾＋和Ｈ５＾＋的团族离子，对１．８ＭｅＶ的Ｈ４＾＋和Ｈ５＾＋信号的能谱测量表明，它们极容易分解成Ｈ４＾＋，Ｈ３＾＋，Ｈ２＾＋（Ｈ２）和Ｈ＾＋（Ｈ）等产物，并从实验事实出发，对Ｈ４＾＋和Ｈ５＾＋的形成和分解反应作了分析讨论。     

IE-FAAS法分析微量金属元素

以D-113阳离子交换树脂分离富集-火焰原子吸收光谱法分析微量金属离子Cu2 ,Co2 .Ni2 .试验考察了溶液酸度对各金属离子的吸附率和洗脱率的影响,选择pH 6.5为试验条件.在pH 6.5的情况下,每克D-113阳离子交换树脂对Cu2 ,Co2 ,Ni2 离子的静态吸附容量分别为7.0×10-3,8.0×10-3,13.0×10-3g.对Cu2 ,Co2 ,Ni2 离子的检出限分别为6.41×10-6,2.38×10-6,1.20×10-6 mol·L-1,相对标准偏差分别为2.12％,1.62％,0.64％.用该法测定标准土壤试样,测定值与标准值相吻合,分析实际水样中的Cu2 ,Co2 ,Ni2 ,结果令人满意.     

氰桥配合物[Ni(Ⅱ)Ln]_2[Fe(Ⅱ)(CN)_6]的光谱研究

亚铁氰化钾水溶液和[NiLn]~(2+)(L=H_2dmg和tetren分别表示丁二酮肟和四乙烯五胺)溶液反应得到比较稳定的红棕色晶体。经元素分析、UV-Vis光谱和红外光谱的测试,证明它们是氰桥配合物[Ni(Ⅱ)Ln-NC-Fe(Ⅱ)(CN)_4-CN-Ni(Ⅱ)Ln]。     

计算机分析离子注入芸豆种子的浓度与注入深度变化曲线

用C语言编制程序对钛离子注入芸豆子叶的离子浓度随注入深度变化的实验曲线进行数学拟合，找到描述该实验曲线的数学函数，并调试出函数的有关参数值，由该函数可以计算出注入到子叶某一深度层面上单位体积内的离子数平均值。     

大气降水酸碱性成因分析

大气降水的酸碱性通常认为是受大气中的SO4 2 -和NOX-浓度大小控制的 ,大气降水的pH值与这些物质的浓度大小无明显关系 ,并且与降水的物质组成 (阴阳离子 )也无明显关系 ,但是却随大气中TSP浓度的变化而发生明显且有规律的变化。大气中的TSP值不仅可以用来表示大气环境的污染程度 ,而且还可以用来反映大气降水的酸碱程度、解释大气降水酸碱性成因以及提前预测大气降水的酸碱程度。     

箍缩反射离子二极管的研制

采用箍缩反射离子二极管,使阴极发射的电子多次穿过阳极膜并向轴线箍缩,增加了它在二极管中的平均渡越时间,从而提高了离子流产生效率。根据顺位流模型。设计了２００ｋＶ强流脉冲离子束加速器的箍缩反射离子二极管,得到了峰值为１．６ｋＡ,脉宽约２０ｎｓ的离子束流。