PIG型离子源的小型化研究

通过实验摸索了小型PIG型离子源的磁路和结构,对离子源的放电电流和尺寸关系找到了一些最佳值。利用强磁场和非均匀磁场提高了等离子体密度。在(?)16×10(毫米)的放电小室中(在气压<1.5×15~(-5)(?)条件下)获得了300微安以上的放电电流,解决了制造小直径中子管的一个难题。     

等离子体离子源磁场分布数值计算

在离子源的设计中，为了减少等离子体的器壁复合损失，经常采用磁场对等离子体进行约束；但磁场分布的复杂性，给实际测量带来了困难。介绍采用磁荷法对低能辐照离子源中磁场分布进行计算，给出了计算结果，并讨论了误差可能产生的原因及其影响。计算结果对于离子源设计中的阴极热电子发射、离子束有效引出面积确定体的有效约束等重要问题有一定参考价值。     

低量限气体流量计及其理论分析

本文提出了一种适用于离子源及分析仪器的低量限气体流量计,并进行理论分析,指出了粘滞流的工作模式;描述了流量计的结构和给出了实验结果.理论分析计算与实验基本符合.本流量计选用毛细管为感受器,并经皂膜法标定.具有最小可检量低(2.8×10~(-5)Pa·m~3/s,即1大气压ml/h),并可方便地连续测量的特点.压差显示器采用套管式结构,能防止显示液外溢和污染真空系统.最后给出了两个应用实例,测量了潘宁“Penning”型和考夫曼“Kaufman”型离子源的气体耗量.     

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。     

热阴极鞍场离子源及其在光学薄膜技术中的应用

论述了离子束辅助蒸发光学薄膜技术对离子源的要求，给出热阴极鞍场离子源的 特性及其用于辅助蒸发光学薄膜的实验研究结果。从ＺｒＯ２薄膜的光谱特性及折射率的 测量；膜层剖面的透射电子显微镜和膜层结构的Ｘ衍射分析证实了离子束辅助蒸发对 光学薄膜特性改善的效果。     

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。     

使用永磁透镜减小永磁微波离子源引出束流发散的研究

介绍了北京大学重离子物理研究所2.45GHz袖珍永磁微波离子源引出系统的一项改进,即在距该离子源永磁环9cm处加一个长为10cm的永磁透镜。通过计算机模拟和实际测量,对增加此透镜前后比较了磁场分布的变化。模拟计算和实验结果表明,永磁透镜产生的磁场可以有效地聚焦引出的束流,减小引出束流的束斑尺寸。与电磁螺线管透镜相比,该项改进简化了束流传输系统,节省了电功率,并有利于改善离子源区的真空。     

使用永磁透镜减小永磁微波离子源引出束流发散的研究

介绍了北京大学重离子物理研究所2.45GHz袖珍永磁微波离子源引出系统的一项改进,即在距该离子源永磁环9cm处加一个长为10cm的永磁透镜.通过计算机模拟和实际测量,对增加此透镜前后比较了磁场分布的变化.模拟计算和实验结果表明,永磁透镜产生的磁场可以有效地聚焦引出的束流,减小引出束流的束斑尺寸.与电磁螺线管透镜相比,该项改进简化了束流传输系统,节省了电功率,并有利于改善离子源区的真空.     

MEVVA离子源等离子体密度测量

采用静电探针方法测量了ＭＥＶＶＡ离子源中的等离子体，得到了单探针，双探针的特性曲线，等离子体电子温度和等离子体离子密度以及离子密度随离子源轴向的变化和径向分布。其中离子密度随离子源径向的分布近似为高斯分布，还研究了等离子体密度与弧流的关系，并采用加会切磁场的方法试图改善等离子体密度的径向分布的均匀性，得到了一些有益的结果。     

离子-原子碰撞中的符合测量技术

利用离子源产生的C、O离子与Ar原子碰撞,测量了散射离子谱和反冲离子谱,并利用符合测量获取了双电荷态分布的符合谱。根据实验参数进行了符合效率计算。该实验方法可用于微量气体元素甚至同位素的绝对含量分析,较单独的飞行时间谱更加可靠。     

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.     

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。     

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。     

盲源分离法在火花塞离子电流信号分离中的应用

针对发动机燃烧过程在线监测中,以火花塞作为传感器测量并分析离子电流信号时,测得的离子电流信号易受到火花点火干扰的问题,将基于独立分量分析的盲源分离方法应用于实测火花塞电流信号的分离.采用盲源分离法对实测火花塞离子电流信号进行分析,能够很好地抽取出无火花尾干扰的离子电流信号和点火火花尾信号,其离子电流在上止点附近和压力峰值附近分别出现明显的火焰前锋区和焰后区两个峰值.对同一转速、不同废气再循环(EGR)率的实测离子电流信号进行了盲源分离,结果表明:随着EGR率的增大,离子电流的两个峰值均会减小,且峰值出现的时刻均有所推迟,同时点火火花尾对离子电流信号的干扰也会增强.     

新型光电离离子迁移谱及其应用

 离子迁移谱被广泛应用于爆炸物毒品等现场检测。离子源是离子迁移谱的核心部件,它与离子迁移谱最终的灵敏度和选择性密切相关。近年来,以光电离技术为代表的非放射电离源成为研究热点。本文介绍基于VUV 灯的新型光电离源,重点综述近年来试剂分子辅助电离正离子源负离子源的进展,分析这些新型光电离离子迁移谱在环境污染物爆炸物等检测的应用。     

自制激光离子源射频离子阱质谱仪性能的测试

自行研制了一台配置了激光离子源的射频离子阱质谱仪,并测试了该仪器的一些主要功能,测试结果显示：该仪器不仅能记录激光产生的正负离子的质谱,而且能实现离子质量选择存储和囚禁离子的共振射出。测试结果与理论模拟的结果基本一致。     

附加电极半径对空心圆管端点附近离子注入剂量的影响

在带有共轴零电位附加电极的空心圆管等离子体源离子注入过程中,附加电极半径的大小直接影响到空心圆管端点内表面、端点表面和外表面的离子注入剂量,进而影响空心圆管表面的结构和性质,对空心圆管的不同部位这种影响是不同的.利用无碰撞两维流体动力学模型,研究了有限上升时间的电压脉冲作用下,共轴放置附加零电位的半无限空心圆管端点附近等离子体源离子注入过程中,附加电极半径变化时,空心圆管端点附近离子注入剂量分布随时间的演化规律.计算机模拟结果显示了附加电极半径改变时,空心圆管内部、外部及端点表面处的离子注入剂量分布发生变化.     

聚乙烯醇在法杨司法测定氯离子中的应用

本文研究了法杨司法测定Ｃｌ－含量时，以聚乙烯醇（ＰＶＡ）作胶体保护剂，代替糊精（或淀粉），使终点变色更加敏锐，提高了该方法的灵敏度及最低检测限，达到了莫尔法的准确度，取得了良好的实用效果。