离子束溅射生长非晶Si薄膜的研究

用离子束溅射法制备了不同衬底温度的非晶硅(a-Si)薄膜,用双四探针法测量了不同温度下的电阻率,用喇曼散射及原子力显微镜表征了薄膜显微结构.结果发现随着衬底温度的升高,薄膜的电阻率逐渐增大,衬底温度为室温的a-Si薄膜质量较好且从其表面形貌可观察到少量Si晶粒的存在.     

离子束溅射淀积光学薄膜的膜厚均匀性实验

介绍了离子束溅射技术改善薄膜均匀性的两种方法。研究了修正板技术,根据工程需要将修正板技术应用于行星转动条件下的光学薄膜的均匀性修正。分别研究了靶摆动和不摆动的情况下,淀积薄膜的均匀性修正。实验结果表明,修正后的均匀性结果优于 1%,能满足实际应用的要求;靶摆动修正的均匀性结果优于修正板技术。     

束晕-混沌的神经网络自适应控制

首先研究了强流离子束在周期磁场聚焦通道中传输时产生的束晕-混沌动力学行为,采用的周期磁场聚焦强度形式为与实际相近的余弦函数形式。然后利用神经网络方法对非线性复杂系统控制的优越性,提出前馈反传神经网络方法对强流离子束中束晕-混沌进行自适应控制。通过适当选择的神经网络控制结构和线性反馈系数以及自适应调整神经网络的权系数,可将强流离子束的包络半径达到束匹配半径的控制目标,且束包络的抖动大小明显减少,同时束晕-混沌现象得到了明显的抑制。     

一种日夜两用光学低通滤波器的研制

利用石英晶体的双折射效应和特殊红外截止滤光片设计并实现了一种日夜两用光学低通滤波器.该滤波器置于CCD摄像机传感器前可以有效地降低或消除离散光电探测器对不同空间频率目标成像所产生的拍频效应或条纹混叠现象,并能消除红外光对彩色还原的影响,从而提高了CCD摄像机成像的视觉效果.在分析光学低通滤波器原理和红外截止滤光片作用的基础上,设计了一种特殊的红外截止膜系,可使CCD摄像机白天成彩色像,夜晚成黑白像.采用双离子束溅射技术在石英晶体薄片上淀积了该膜系,经测试,光谱特性满足设计要求,成像效果理想.     

页岩气:纳米级观测和气井建模

<正>页岩气在全球能源投资中扮演着日益重要的角色,对其预期促使人们加强对页岩气下伏基底气体采收机制的研究。本研究就是利用页岩储层样品孔隙度的分析来确定在气体流动模型中要使用到的临界参数,该模型用以评估气井生产数据。开发了一些3D成像技术来研究页岩孔隙结构的复杂性:从低分辨率的X射线计算机断层扫描技术(CT),到聚焦离子束和扫描电子显微镜(FIB/SEM)。在任何比例下都可观测到非均质性的情况。从(CT)数据中可发现裂缝、薄层和密度的不均匀。纳米级分辨率的FIB/SEM图像显示在体积     

杜仲水解液发酵可产丁酸

近日,中科院近代物理所科研人员利用兰州重离子加速器装置(HIRFL)提供的碳离子束非定向性辐照梭菌,筛选突变体与杜仲水解液融合发酵产生天然丁酸,此举填补了国内空白。据近代物理所研究员梁剑平介绍,丁酸是梭菌属代谢的一种产物,是重要的合成香料以及精细化工产品的原料,在香精、食品添加剂、医药等领域有广泛的应用。目前,丁酸大多由石油材料等工业合     

贵金属超细丝材截面的EBSD与三维重构表征

贵金属超细丝材常用于精密电子功能器件的关键位置,但由于其加工成品尺寸微细传统技术无法准确表征超细丝材的微观精细结构。采用聚焦离子束-电子背散射衍射(FIB-EBSD)联用的超细丝材截面制样与表征方法,精确表征出了4种不同材质贵金属超细丝材的晶粒、取向、织构以及晶界等微观结构信息;而3D EBSD三维重构技术将微观结构分析实现为3D动态过程,更加直观地反应出超细丝材的真实微观结构信息。     

离子束刻蚀碲镉汞的沟槽深宽比改进

高深宽比离子束刻蚀技术是实现碲镉汞红外焦平面探测器的关键工艺技术.国内应用最广泛的双栅考夫曼刻蚀机束散角较大,沟槽深宽比较低.针对Ar离子束刻蚀机,尝试了三种提高深宽比的方法:选择不同的光刻胶做掩模、改变刻蚀角度和使用三栅离子源,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察了碲镉汞刻蚀图形的剖面轮廓并计算了深宽比.分析了这些工艺方法对刻蚀图形轮廓的影响,获得了一些有助于获得高深宽比的离子束刻蚀沟槽的实验结果.     

强流脉冲离子束辐照WC-Ni硬质合金的摩擦磨损性能

为进一步提高WC-Ni硬质合金的表面耐磨性,采用强流脉冲离子束(HIPIB)对其表面进行辐照处理。利用扫描电子显微镜、显微硬度计和环-块式摩擦磨损试验机研究了HIPIB辐照WC-Ni硬质合金的微观组织、硬度分布和摩擦磨损性能。结果表明:HIPIB辐照WC-Ni硬质合金表面发生快速重熔与烧蚀,组织显著细化、致密化;随着束流密度和辐照次数的增加,熔层厚度与硬化层深度增加、摩擦因数和磨损率降低,束流密度300A/cm~2辐照10次,熔层厚度约4μm,硬化层深度可达160μm,摩擦因数和磨损率分别降低45%和70%。辐照硬质合金表面重熔层的磨损主要表现为以均匀微观切削为主的磨粒磨损,近表层冲击硬化区的磨损仍以Ni粘结相的微观磨损和WC晶粒脱落为主,但辐照应力波的长程硬化作用使硬质合金中WC晶粒与Ni粘结相之间的结合力增强以及Ni粘结相自身强化有效抑制了这类磨损。     

强流脉冲电子束M2高速钢表面改性组织和耐磨性能

目的 改善M2高速钢表面组织,提高其耐磨性和红硬性。方法 利用强流脉冲电子束(HCPEB)进行M2高速钢表面辐照改性处理,工作参数包括加速电压25 kV,脉冲宽度2.5μs,能量密度4 J/cm²,脉冲次数3、8和15次。采用MEF-4型光学显微镜和Zygo 9000型3D表面光学轮廓仪观察辐照前后样品表面形貌。采用XRD-6000型X射线衍射仪分析改性层组成。采用DMH-2LS型努氏显微硬度计测量样品表面和截面硬度。采用CFT-I型摩擦磨损试验机测量表面耐磨性能。在600℃下保温1 h后空冷,测量样品表面硬度变化用以比较红硬性。结果 HCPEB改性M2高速钢样品表面重熔并出现熔坑,随脉冲次数增加,熔坑数量减少且尺寸增加,表面粗糙度下降,15次脉冲处理样品表面形成大量孪晶,熔坑内部出现熔孔和微裂纹。重熔层组织细化致密,碳化物类型改变,碳化物颗粒尺寸减小,残余奥氏体数量增加。相对于未改性样品,15次脉冲处理样品表面硬度提高53.5%,磨损体积减小16.5%,红硬性提高19.2%。结论 HCPEB可有效改善M2高速钢表面组织,使表面显微硬度、耐磨性和红硬性指标均有明显...