强激励单透镜的象差特性及其在离子源能散测量中的应用

一、相空间中的等角等高曲线族对于强激励单透镜,因象差展开式中的高阶项不能忽略,故计算与分析的工作量均变大,且展开法的结果也不直观。而象面相空间中的等角等高曲线族可以反映出直至高阶的几何象差的总体作用,我们可惜此在任选的物面与接收平面之间进行任意发射图形的变换。     

强脉冲离子束在金属中引起的应力波效应

金属在强脉冲离子束辐照及其后的快速冷却过程中所经历的应力过程是强脉冲离子束金属材料改性的最重要的机制之一。对应于这种过程 ,金属材料的微观结构和微硬度发生了改变。本文以 4 5 #钢和纯铝为样品将实验中测量到的不同强度的强脉冲辐照后样品微硬度和微观结构的变化与热力学计算所描述的热力学过程相对照 ,解释了出现微硬度双峰是由于应力波的形成和传播使然 ,并预言了由于应力波的在样品背面的反射 ,在较强能通量的强脉冲离子束辐照下 ,样品背表面一定深度处也会出现微硬度增加的现象 ,该现象已被实验所证实。     

阴极爆炸发射电子电离气体原初过程的动力学模拟

基于阴极爆炸发射电子和电子对气体的碰撞电离模型 ,用胞中粒子 (PIC)模拟方法对单间隙冷阴极气体放电过程中阴极爆炸发射产生的电子和电子碰撞电离产生质子的动力学特性进行了研究。分别给出了在 1.33× 10 - 2 Pa氢气压和 10kV间隙电压下 ,气体放电过程中电子和质子的空间和相空间分布、速度统计分布以及轴线上电荷密度分布 ,分析了阴极爆炸发射电子电离过程。模拟结果表明 ,间隙中电子的最大速度达 5 .8× 10 7m/s ,而只有少数的气体电离产生的质子最大速度达到 1.3× 10 6 m/s。     

强脉冲离子束辐照混合的RBS研究

采用卢瑟福背散射(Rutherford backscattering spectroscopy,RBS)方法对强脉冲离子束辐照Ti/Al、Al/Ti和Ni/Ti三组薄膜/衬底体系所形成的混合层进行了研究.在Ni/Ti组合中形成了厚度比离子射程大得多的、混合度较高的梯度混合层.发现熔融态混合的程度不仅取决于两材料在熔融态的表面张力的差别,而且取决于它们熔点的差异.这两个参量较接近的混合程度较好.     

强脉冲离子束材料表面改性研究进展

强脉冲离子束材料表面改性技术是正在发展中的新的材料表面改性技术。近四、五年来,我们围绕发展强脉冲离子束材料表面改性技术对其主要机制(强脉冲能量效应)、离子辐照诱发的热力学过程、表面熔坑现象及大面积均匀离子束技术开展了比较全面的基础性研究。研究表明,强脉冲离子束改性除了离子注入的元素掺杂效应外,其更可利用强脉冲能量沉积诱发的热力学效应,有望突破离子射程对改性层厚度的限制,并高效利用离子剂量和能量,成为新一代低成本、高效率、高生产率、实用化的离子束材料改性与合成工艺。本文对于上述研究的主要进展和相关问题进行了总结和评论。     

强脉冲离子束在金属中引起的应力波效应

金属在强脉冲离子束辐照及其后的快速冷却过程中所经历的应力过程是强脉冲离子束金属材料改性的最重要的机制之一。对应于这种过程，金属材料的微观结构和微硬度发生了改变。本文以45＃钢和纯铝为样品，将实验中测量到的不同强度的强脉冲辐照后样品微硬度和微观结构的变化与热力学计算所描述的热力学过程相对照，解释了出现微硬度双峰是由于应力波的形成和传播使然，并预言了由于应力波的在样品背面的反射，在较强能通量的强脉冲离子束辐照下样品背表面一定深度处也会出现微硬度增加的现象，该现象已被实验所证实。     

荷能离子轰击固态材料形成孤立损伤的STM/SFM观测

在广阔的能区内（从ＭｅＶ到ＧｅＶ）系统地研究了荷能离子轰击固态材料形成孤立损伤的形态及其形成机理,分别利用具有原子分辨能力的扫描隧道显微镜／扫描力显微镜观测了离子轰击导电和绝缘材料产生孤立损伤（或离子潜径迹）的形态,大小,通过运用核能损和电子能损的理论对实验结果的分析,研究了离子轰击固态材料形成各种损伤的过程与机理。     

The corrosion behavior of nano-meter embedded phase in Ti implanted H13 steel

On the SEM micrographs of Ti implanted H13 steel, a tree-branch-like structure can be observed. Further investigation with TEM shows that the newly tormed composition is a formation of nann-meter FeTi_2 phase in Ti implanted layer. The layer with a relatively high corrosion resistance has been formed in Ti implanted H13 steel with this structure.The results of electrochemical measurement show that the corrosion current density decreases obviously with an increase of ion dose. The corrosion current density in Ti implanted steel with a dose of 1.3×10~(18)/cm~2 is 8-20 times less than that of Ti implanted steel with a dose of 6×10~(17)/cm~2. The corrosion behavior of Ti implanted steel with a dose of 6×10~(17)/cm~2 could be further improved as the sample was annealed at 500℃ for 20 min and the corrosion current density decreases by 48-80 times compared to that of non-implanted samples. The corrosion trace was not observed on the annealing sample by SEM, after multi-sweep cyclic voltammetry of 40 cycles     

多能MeV硼离子注入单晶硅形成特殊形状载流子分布

以在Ｎ型单晶硅表面１．３μｍ内实现理想平台状Ｐ型载流于分布为例，我们实验研究了多能离子注入形成特殊形状载流子分布的Ｐｅａｒｓｏｎ函数拟合叠加的计算机设计方法．首先，用扩展电阻法（ＳＲＰ）测量高温快速热退火（ＲＴＡ）后的载流子分布，对０．５—２．４ＭｅＶ能量范围内单能硼离子注入单晶硅的研究表明，Ｐｅａｒｓｏｎ函数分布比半高斯函数分布更好地符合实验所测的载流子分布．给出了投影射程凡、射程歧离σ、偏斜度γ和峭度β对能量的依赖关系．还由双能离于注入研究了注入顺序对分布的峰位和峰高的影响及两个单能分布线性叠加的条件