辉光放电磁控溅射靶材利用率和刻蚀均匀性方法研究与进展

磁控溅射靶表面磁场的非均匀分布使靶的溅射性能受到了靶材利用率低和刻蚀均匀性差的制约,因此寻求一种较高靶材利用率且在靶材表面的大面积范围内均匀溅射的方法成为研究的热点。简要介绍了辉光放电磁控溅射技术基本原理,综述了近20年来国内外研究机构和学者提高靶材利用率及刻蚀均匀性的主要方法。对已报道的优化磁极结构、辅助磁场、动态磁场等方法,以及反常刻蚀改进方法进行了详细介绍,并对比分析了各种方法优、缺点。对磁控溅射靶材优化方法的发展趋势及用途拓展进行了展望。     

具有抗杂散光干扰功能的光电光泽度计

本文介绍了一种具有抗杂散光干扰功能的光电光泽度计电路设计和工作原理.本设计采用了1kHz激光调制光源、二阶高通滤波电路等抗干扰措施.实测显示,在测试光泽度为100的样品时,用40W白炽灯、手电筒模拟干扰光对测光传感器近距离直接照射,输出示值变化小于1.5%,达到了理想的抗杂散光干扰效果.     

不同分子量水溶性大豆多糖铁(Ⅲ)配合物的合成及其抗氧化活性研究

研究了超声波协同过氧化氢氧化制备低分子量水溶性大豆多糖,得到了4种不同分子量的水溶性大豆多糖,其分子量分别为93.9、43.4、18.8、9.6ku,并结合超滤从水溶液大豆多糖原液分离出分子量为155、2.6ku的两种多糖.将6种多糖分别与Fe3+反应合成不同分子量的水溶性大豆多糖-Fe(Ⅲ)配合物[SSPS-Fe(Ⅲ)],在还原力、羟基自由基、脂质过氧化、亚硝酸盐自由基四种不同的体系下进行SSPS-Fe(Ⅲ)的体外抗氧化活性研究.结果表明,不同分子量SSPS-Fe(Ⅲ)均有抗氧化活性,其中分子量最大的SSPS-Fe(Ⅲ)的抗氧化活性较弱,而分子量为9.6ku的SSPS-Fe(Ⅲ)整体上具有较强的还原能力、清除羟基自由基和亚硝酸盐自由基和抑制脂质过氧化的能力,表明SSPS-Fe(Ⅲ)的抗氧化能力与其相对分子质量大小有关.     

超声波协同过氧化氢氧化法制备低分子质量大豆多糖

以大分子质量的大豆多糖为原料,探讨制备低分子质量可溶性大豆多糖的降解方法及工艺。通过初步对比超声波法、过氧化氢法和超声波协同过氧化氢氧化降解法,发现超声波协同过氧化氢氧化法降解效果最好。继而对这一降解方法进行了单因素和正交试验研究,研究结果表明:在超声波功率100 W的条件下,大豆多糖超声波协同过氧化氢氧化降解法的最佳工艺为过氧化氢浓度8%,70℃降解1.5 h,大豆多糖的分子质量可以由1.6×105降解到1.09×104。     

一种降低气体辉光放电驱动用恒流源功耗电路

为了便于气体放电等离子体的起燃,驱动恒流源需要较高的开路电压,同时因气体放电具有负阻效应,起燃后维持放电所需的电压远小于起燃电压,起燃后富余的电压会造成恒流源具有较大功耗.鉴于此,提出一种降低气体辉光放电驱动用恒流源功耗电路方案,给出电路原理图并详细分析其工作原理.本方案使用开路电压略高于气体放电维持电压的恒流源来降低功耗,使用高压脉冲压电陶瓷来保证气体放电可靠起燃,恒流源与高压脉冲电路由高压硅堆隔离后并联工作.实验结果表明,当电路工作正常时,可降低约为50％的功耗.在直流辉光放电实验平台上对镀锌板进行样品精密度的实验测试,发现Cu、Si和Mo等元素含量(谱线强度)的相对标准偏差(RSD)均优于2％.     

微量热技术在石油污染土壤的微生物能量代谢中的应用

为了研究石油污染对土壤微生态的影响,本文分析了石油污染土壤的基本理化性质并采用了微量量热法探索了不同石油污染程度土壤样品的微生物能量代谢特征。结果表明石油污染不仅严重影响土壤有机质组成,同时,明显干扰土壤介质的蓄水能力;也在一定程度上改变了土壤生态系统N、P等营养元素循环。随着土壤石油污染程度的增加,总放热量Q_(total),生长速率常数k和最大热功率值Pmax均呈现降低的趋势,与此同时,到达最大热功率Pmax时间也在延迟,所有的热功率参数均在一定程度上表明石油污染严重影响了土壤介质中微生物的能量代谢过程,干扰了土壤环境正常的物质代谢和能量流通。。     

基于高能粒子溅射的表面深度剖析方法现状及应用

近年来国内外对于材料表面问题的研究非常活跃。材料表面深度剖面分析方法不仅能像均质材料的分析方法那样获得表面元素含量的信息,而且能够用来表征从表面到基体各元素成份的纵深分布情况。为了解当前材料表面深度剖面分析技术及发展状况,文章从各类高能粒子入射样品表面的分析机理入手,介绍了二次离子质谱法、俄歇电子能谱法、X射线光电子能谱法、辉光放电光谱法、激光诱导击穿光谱法这5种可用于深度剖析的分析方法,它们通常使用高能入射粒子轰击样品表面,将待测样品逐层原子化或离子化后,再通过光谱、质谱或电子检测装置测得元素含量的纵深分布信息。在详细阐明了这5种深度剖析方法的分析原理、分析特点、溅射坑型及其在材料表面分析中的典型应用后,分析和探讨了这几类深度剖析方法在入射粒子、适合样品、可测试元素、是否可定量分析、应用领域等方面的对比情况,明确了它们在深度剖面分析领域的各自优势和不足,指出了对几种分析技术的综合运用,有时可改进单一方法的适用性和准确度。     

立体螺旋线圈微型电感耦合等离子体激发源激发测试研究

介绍了一种电感耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma,ICP)光谱激发源,该激发源采用微结构立体螺旋线圈。实验以氩气作为实验气体,采用以立体螺旋线圈作为微电路组件主体的微型ICP激发源研究了立体螺旋线圈激发氩气的最佳结构参数:匝数为4.5匝,线圈直径为5mm,铜线直径为1mm;测得了激发源在激发氩气时的工作条件:最佳射频功率为15~20W,最佳工作气压为50~100Pa,并分析了射频功率和工作气压对于氩气谱线强度的影响。采用射频功率为15W、氩气工作气压为60Pa对空气样品进行激发,检测到氮离子、氦离子等,由此表明立体螺旋线圈微型ICP激发源对空气样品具有激发能力,并且立体螺旋线圈微型ICP激发源比平面微型ICP激发源的激发能力更强。     

辉光放电光谱仪用高稳定度高压恒流源的研制

直流辉光放电等离子体激发光源工作时需要0.5～1.5 kV的高电压以及5～100 mA恒定可控的电流。放电电流的稳定性对辉光放电光源的稳定工作至关重要,为此,研制了一种用于辉光放电光谱仪的高稳定度高压恒流源。该恒流源用于驱动Grimm型辉光放电光源对样品进行溅射和光谱激发,恒流源采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)和高精度低漂移运算放大器,结合电路图介绍了其工作原理及过压、过流、过热保护措施。经实验验证,恒流源输出开路电压为1.1 kV,输出电流为0～100 mA连续可调,该恒流源的输出电流稳定性高,保证了辉光放电光谱仪样品成分分析的精密度,其负载调整率和输入电压调整率均0.05%;此恒流源驱动Grimm型辉光放电等离子体激发光源对金属样品溅射效果良好,给出了溅射坑表面形貌图以及显微照片、溅射速率。对GBSA6800x不锈钢标样中的Cr、Cu、Al、W元素测试结果相对标准偏差(RSD)2.5%。