低能电子衍射仪的研究

低能电子衍射仪(LEED)是研究单晶表面结构的有效工具。本文叙述我们研制LEED仪的一些要求、实现方法和达到的指标。为检验LEED仪的性能,我们观察了清洁Cu(100)面及氧吸附层的LEED图样,图样是清晰而满意的。     

低能电子衍射强度谱的自动化测量

一、引言在表面物理的实验研究中,低能电子衍射(LEED)强度谱(I-V曲线)测量常采用测定单晶有序表面及表面化学吸附层原子结构的方法。实验装置如图1。电子枪发出的低能电子束打到样品表面。表面晶格原子列起了衍射光栅的作用,形     

Si(111)解理面L_(2,3)VV俄歇谱的谱形分析

近年来,俄歇谱不仅被用来作为物体表面成分分析的有力工具,而且越来越成为了解物体表面电子能态以及在各种不同情况下(特别是当表面发生化学吸附后)物体表面电子化学价态发生变化的重要手段。对于XVV型的俄歇谱,俄歇电流强度可以认为与物体表面的局部跃迁态密度(Local Transition Density)的自卷积成正比。因此,通过解自卷积技术,可以由XVV型的俄歇谱形求得物体表面的局部跃迁态密度。我们用φ5电子能谱仪测得了Si(111)解理面的L_(23)VV俄歇谱。图1示出了它的微商谱。测量时,真空室内的真空度高于1×10~-10托。谱线是在样品解理后4-5秒钟内录     

滑杆式真空锁的滑杆密封圈

滑杆式真空闭锁装置(图1)广泛用于各类电子能谱仪及其它各种表面分析仪器中。通常这类仪器要求在真空度高于10-8托的真空下测试样品。使用真空锁,能够做到样品室的高真空不被破坏而迅速方便地更换样品。 滑杆式真空锁的工作原理如下:(参看图1) 当更换样品时,退进样杆(在本文中,进样杆亦即滑杆──以下同),使其端头处于球阀与第二道密封圈之间。(此时两道密封圈仍起作用,样品室真空度不受影响)。 关好球阀,关好差分抽气阀,拉出进样杆。(此时真空锁暴露大气,但因球阀关闭,样品室仍保持高真空。) 换好样品之后,将进样杆插入第一道密封圈,开差分…     

用于表面分析的俄歇电子谱仪

1.前言近十年来,人们对与表面研究有关的技术呈现了日益浓厚的兴趣。60年代,真空技术的进展已使获得～5×10~(-8)帕并使表面维持1个多小时的超清洁条件成为实际可能。低能电子衍射(LEED)最先用于确定单晶面的结构及其所吸附原子的排列。接着,这类装置也用于检测俄歇电子,从而用来鉴别晶面上的元素。与此同时,对于确定表面原子的化学特性感到兴趣的科学家正研制 x 射线光电谱仪(XPS)新技术,即化学分析电子谱仪(ESCA)。还研制了多种表面分析技术,如:出现电势谱仪(APS)、x 射线出现电势谱仪     

10~(-13)托的液氦低温冷凝泵

本文介绍了超高真空校准装置用的液氦低温冷凝泵的性能。 该泵的特点是泵体的双层外壁用液氮冷却作为液氮屏蔽,而未采用泵内的液氮屏蔽挡板。极限真空度高,抽速大,满足了校准装置的要求。 液氮低温冷凝泵在4.2K时测得极限真空为1.2 ×10～-12托,抽速为6500升/秒(对干燥氮气)。减压降温接近2K时,极限真空为 10～-13托,对氢气抽速为11000升/秒。 一、引言 低温冷凝泵是利用致冷剂将固体表面冷到极低温度,使气体碰在冷凝表面上被凝结,从而产生抽气作用的。这种抽气过程基本上是一种物理吸附过程。它的抽速仅与低温表面或低温板的面积、几何形…     

小型缠绕式钛升华泵在氦氖激光器上的应用

在氦氖激光器制作过程中,真空系统的好坏和管内所充气体的纯净程度,对器件的性能和寿命有着直接的影响。目前我们所用的氦氖气体的纯度虽为99.99％,但由于某些储气瓶除气程度差,这样在氦氖激光管中所含杂质气体的分压强大约在10~(-4)托,其有害成分的分压强有可能在10~(-5)托。因此我们在排气时,真空系统的静态真空度,在一定的时间内总保持在10~(-5)托以上。过去我们的真空系统采用机械泵和扩散泵,充气时系统的动态真空度为2×10~(-5)托,但实际静态真空度在很短时间内下降到5×10~(-4)托。     

真空系统中CO的置换解吸及对质谱分析的影响

当样品气体引入了真空系统后，原壁面吸附的气体将被引入气体快速地置换而解吸出来，从而造成真空室内气体组分严重失真于样品气体，这对静态进行的质谱分析尤为严重。采用预充气法提高充气器体内气体的纯度和采用热封离法提高真空器件内的真空度等措施均基于这个原理。     

量程为760～10~(-3)托的对流式电阻真空计

在科研和工业生产中,高压强的连续测量是十分需要的。我所研制并生产的RZ-1型对流式电阻真空计,可测量760～10-3托,它具有反应快、精度高、结构简单、坚固耐用、抗氧化等特点,并可予置真空度以及0～10毫伏输出,可供外电路控制打字、记录等使用;可代替汞U型计,避免水银中毒。它与中真空电离真空计(1～10-6托)、热偶电离复合计(10-1～10-8托)、B-A计(10-3～10-11托)、宽量程 B—A计 (10-1～10-11托)、冷阴极磁控式极高真空计(10-5～10-13托)组成测量范围互相覆盖并衔接的测量仪表系列。 物体热传导过程通常有三种形式:对流(气体热传导)、辐…     

一台表面分析仪的超高真空系统设计与调试

本文介绍了一台表面分析仪的超高真空系统的设计与调试。由涡轮分子泵与钛升华泵组合抽气,真空室中最高真空度可达2.6×10~(-10)托,钛升华泵停止升华和停加液氮8小时后,仍能维持在4.3×10~(-10)托。质谱分析表明真空室中未发现油污染。该超高真空系统满足表面分析的要求,并具有一定的优越性。     

磁控溅射本底真空度对制备高锰硅的形貌影响

基于当前不同研究者在研究高锰硅过程中选用的本底真空度区间跨度过大的现状,本文以本底真空度为变量,在Si衬底上沉积锰膜,对不同本底真空度下获得的Mn/Si膜同时进行Ar气氛退火处理,退火前后的样品均用SEM对其形貌进行表征,并对结果进行分析,以确定合适的本底真空度参数。结果表明:在10~(-3) Pa本底真空度下,退火前薄膜表面的锰粒子会出现明显团聚现象,当本底真空度提高到10~(-4) Pa量级时,团聚现象得到显著改善。在4×10~(-3)～8×10~(-4) Pa本底真空度下,锰粒子的分布均匀程度较差。而本底真空度达到7×10~(-5) Pa时,薄膜表面会出现碎裂的情况。在溅射用于制备高锰硅的锰膜时,建议本底真空度在5.7×10~(-4)～7×10~(-5) Pa范围内。     

真空度稳定仪的研制

CW-1型真空度稳定仪能把被控容器内的压强控制在1托～10~(-6)托之间,随需要连续可调。当抽空系统确定后,配以适当流量的压电晶体阀和控制增益,仪器经一次调好后,外界压强在三个数量级内变化,可保证被控压强的动态偏差值小于±10％,稳态偏差小于±5％。当抽空系统的抽速发生变化时,该仪器同样能使被控容器内的压强稳定。CW-1型真空度稳定仪可以单独作测量仪器用,其量限范围是1托～1×10~(-8)托,测量误差小于±30％。仪表读数用对数刻度,分两个量程,自动切换量程。本文简要地介绍了该仪器的工作原理、设计方法、主要电路、性能参数和实验结果。     

气体分析过程中吸附现象的探讨

受范德华力作用,气体会在固体表面吸附。使用气相色谱仪、傅里叶红外光谱仪、在线紫外光谱仪等仪器对不同性质的物质配制的标准气体进行分析,探讨进样过程中吸附和脱附现象的影响因素,并根据影响因素推荐最佳的易吸附气体的进样方式,进而可以更准确的分析气体样品,并对吸附的原理进行初步探讨。     

银纳米粉的比表面积研究

采用阳极弧放电等离子体方法制备了高纯银纳米粉末.利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对样品的形貌、晶体结构、粒度进行性能表征.利用静态表面吸附仪依据BET多层吸附原理,在液氮温度下(78K)和气体饱和蒸气压力范围内测试样品对N2的吸附-脱附等温线,用图解法根据吸附等温线求出单层吸附容量,由BET吸附公式计算出纳米粉末比表面积.结果表明:银纳米粉末的晶体结构为fcc结构,粒径范围在10～50nm,平均粒径为26nm,比表面积为23.81 m2/g.     

真空系统中CO的置换解吸及对质谱分析的影响

当样品气体引入真空系统后,原壁面吸附的气体将被引入气体快速地置换而解吸出来,从而造成真空室内气体组分严重失真于样品气体,这对静态进样的质谱分析尤为严重。极限真空为 １× １０－５ Ｐａ的不锈钢真空系统充入Ｈｅ,Ｎｅ或Ａｒ后,ＣＯ的解吸速度比未充气时提高８倍,Ｈ２和ＣＨ４的解吸速度更快。这种置换吸附和解吸作用有可能用于研究真空装置内某些吸附气体的快速除气,采用预充气法提高充气器件内气体的纯度和采用热封离法提高真空器件内的真空度等措施均基于这个原理。     

低温高真空环境下气体吸附材料吸气性能测试系统设计

设计了利用动态法原理测试气体吸附材料吸气性能的系统,可以实现在15～500K温度范围,高真空(5.0×10^-4Pa)至几个大气压压力范围内精确测量多种材料对不同气体的瞬时吸气速率、阶段气体吸附量、累积饱和吸附量等参数。研究表明该测试系统具有本底真空度高、结构合理紧凑、测试数据精确可靠的特点。     

ZnO单晶的制备及气敏特性研究

利用ZnO粉末和活性碳粉的混合物,通过气相反应在1050～1150℃获得发育良好的ZnO单晶,典型的晶形长15～25mm,直径0.1mm,生长方向[0001]方向。同时研究了掺杂Li~+和未掺杂Li~+单晶对1％浓度的H_2,CO,CH_4的气敏特性的影响,发现在400℃时,对3种可燃性气体的敏感性具有最大值,特别是,掺杂Li~+样品对H_2的灵敏度(Ra/Rg)达22。实验表明,通过受主掺杂控制ZnO单晶中的施主电子浓度,可以有效提高其对可燃性气体的敏感性。     

真空测量与标准的现状和趋势

(一)真空测量 一、现状 随着真空技术在许多工业部门广泛地应用和航天科学、高能物理、受控热核反应、表面研究等尖端科研的发展,促使真空技术有了长足的进步,现在已获得了推测为10-15托的真空度(1),六十年代标志着真空技术跨入了一个新阶段——极高真空领域。 真空(全压)测量,作为真空技术的重要组成部分也取得了相应的发展。目前从大气压以下直到 10-12托范围,可用不同类型的真空计去测量相应区间的压强。在这样广阔的范围内,可以说一般条件下真空测量的仪器已有。但迄今在解决10-13～10-15托的测量方面,十多年来进展是缓慢的。要用已有的…     

Al2O3涂层的真空吸附研究

合肥光源的脉冲切割磁铁表面用等离子体喷涂了一层A12O3,发现这种涂层表面出气率较小,这种特性对于维持注入段的系统真空度,提高束流寿命很有好处.本文的工作是制备了涂层样品,进行了真空环境下的吸附实验,同时使用了SEM、XRD、ASAP、XPS等测试手段分析涂层的微观特性与吸附成因.结果表明涂层具有多孔表面特性,晶相结构、比表面积和孔径分布都发生了变化,得到了250℃烤24h处理后在室温条件下涂层吸附能力的定量结果,对气体分子的吸附形态做了初步探讨.     

钛升华泵的残气分析

一、引言分子束──表面散射装置是研究气体分子与表面作用的重要手段,也是表面分析的方法之一[2]。它可从分子(原子)水平揭示诸如表面吸附、解吸、催化、腐蚀、能量适当等表面物理化学过程。为满足实验中所要求的超高真空,该装置除使用沈阳教学仪器厂生产的JWC-1型无油超高真空机组外,还配有大抽速的钦升华泵作为辅助泵。为提高测量的精度和准确度,我们对钛升华泵升华前后真空度的化变、残气成份及含量作了全面测量,以便消除钛系对实验结果的影响。 二、实验装置及方法 实验装置如图1,图中分析室部分用隔离阀与束源部分隔开。作该实验时…