激光核聚变靶表面几何参数扫描探针测量技术

应用改造的原子力显微镜（AFM）作为传感系统，配合精密回转气浮轴系和三维微定位装置，实现了对激光核聚变靶球圆周方位形状误差的精密测量。采用该测量技术获得的靶球表面几何参数的测量数据及分析结果可为制靶工艺提供检测手段，并为激光打靶实验提供准确的靶球表面形貌参数。     

低能X射线吸收法测量泡沫材料密度

文章介绍为适应惯性约束聚变(ICF)靶材料研究而发展的一种密度测量方法。通过测量X射线经靶材料吸收前后的强度变化,可较为精确地计算出待测样品的密度。用于泡沫材料密度测量的X射线源是特制的激发源。     

应用AFM相位图像分析SiO2颗粒在橡胶中的分布

对原子力显微镜探针与填充SiO2颗粒橡胶之间的相互作用进行了分析,利用"tapping"模式原子力显微镜相位图像研究了橡胶中填充SiO2颗粒的微分布,并对SiO2颗粒的微分布进行了统计分析.     

ICF靶丸表面形貌检测系统性能分析

基于原子力显微镜与精密的气浮轴系,建立了靶丸表面形貌检测系统。对该系统的各项性能指标进行了评定,研究结果表明,系统的随机噪声误差在10nm量级,轴系的回转精度误差功率谱振幅在10^-2量级,与微球轮廓功率谱幅度相差两个量级以上,系统的稳定性较好,波长为几百纳米以上的局部颗粒能够被精确分辨。     

低Z泡沫材料密度测量

采用低能X射线对低原子序数(低Z)泡沫样品进行透射照相,以胶片作为记录介质,对材料密度进行测量。描述了测量方法的原理、系统的组成及测量数据的获取及其分析。采用此方法可实现泡沫样品密度的小批量测量。基于测试图像分析,可获得不同泡沫样品的平均密度、密度均方差、密度分布图像。该测量技术为CH泡沫类靶材制备工艺的进一步改善提供了有力的分析测试手段。     

X射线照相法测量超细金属丝直径

本文基于X射线照相技术与数字图像处理方法,实现了对超细金属丝直径的测量。与扫描电镜测量结果对比分析表明,该方法对超细金属丝直径的测量具有较高的置信度,测量不确定度分析表明,其合成测量不确定度在0.27μm左右。     

基于AFM的靶丸表面轮廓仪设计及其测量精度分析

基于商用原子力显微镜（AFM）建立了靶丸表面轮廓测量仪系统，并对该系统的精密回转轴系进行了结构设计．为了评价系统的测量不确定度，进行了气浮轴系回转精度测试，确定了回转轴系的误差曲线，其最小二乘圆度误差为48 nm；同时对安装回转轴系后AFM的测量噪声进行了测试，并通过结构改进使静态噪声幅值降为约10nm．应用这一系统进行了靶丸表面圆周迹线的测量实验，实验测量出该系统运转测量时噪声幅值约13 nm，综合测量误差约49．7 nm，此测量精度可以通过回转轴系的误差分离来进一步提高．     

立式靶丸AFM表面轮廓仪系统精度测试

研制了立式轴系结构靶丸AFM表面轮廓仪,对测量装置的精度进行了系统的测试。针对影响测量结果的不确定性因素,分别从气浮轴系回转误差、系统静态噪声误差以及综合测量误差几个角度开展实验研究。采用标准球及两步回转误差分离法获取了气浮轴系系统误差数据,在实际测量时作为系统误差进行消除。综合测量实验证明,该系统的测量噪声峰谷极差约22 nm,RMS为5.2 nm。     

基于双共焦传感器的薄膜厚度测量技术

研究了基于双共焦传感器的薄膜厚度测量技术,搭建实际系统对自支撑Au、Mo膜进行测量。结果表明,该系统有效消除了薄膜翘曲、不完全展平的影响,测量精度达到干涉仪水平。     

辐射输运用泡沫密度测量不确定度分析

低密度泡沫材料是X光辐射输运实验的首选介质,而低能X射线照相法是泡沫密度测量的重要手段。本工作主要研究泡沫密度测量过程中的各种误差来源,按照国际通用方法对各不确定度分量进行合成与扩展,得到了该方法的不确定度评定。结果表明,该方法的横向分辨率优于10μm,密度测量不确定度小于4.7％,已成功用于SGⅡ物理实验中,取得了满意的效果。