一种离子流束斑形状的快速检测方法

针对当前质谱仪研制及调试过程中离子束斑形状检测方法繁琐、效率低等问题,提出一种快速、实时的检测方法。该方法在传统刀边法的基础上,采用多角度切割线包围成图原理,即分别在0°、45°、90°、135°方向移动锋利刀边“切割”离子束,得出离子流强度变化曲线,最终还原离子束斑形状及束流核心区域。通过自行搭建的测试平台,将该方法得到的束斑形状与离子轰击痕迹法的结果进行对比,结果表明,采用本方法检测得到的离子束斑形状及核心区域与离子轰击痕迹法基本一致,但较后者操作简单、省时高效,可实现实时检测。     

聚焦离子束电子束系统及其在生物学和医学上的应用

聚焦离子束电子束系统在材料失效分析、纳米材料结构表征与性能分析以及纳米器件研制等方面发挥着重要作用。近年来该系统在生物学和医学领域的应用日益受到人们的重视。本文介绍聚焦离子束电子束系统的组成、性能、相关功能及其在生物学和医学上的若干应用,包括透射电镜生物样品制备、细胞和组织内部结构观察与三维重构等。     

离子注入工艺的经济意义

离子注入工艺应用于制备半导体器件的优越性及其巨大的经济意义已是众所周知的了。近几年来,英、美等先进国家又将这一工艺技术扩展应用到金属和其他材料方面。特别是在1978年匈牙利召开的第一届离子束材料改性国际会议上(IBMM)普遍认为用离子束工艺能进一步改进金属和其他材料表面的抗磨损性能和抗氧化腐蚀性能。英国哈威尔原子能研究所G.Dearnaley等宣布:经他们研究小组七年的努力,已经成功地用离子注入工艺处理了某些工业用的工件和     

离子注入和离子束分析在金属中的应用

前言近十年来,离子注入和离子束分析的发展非常迅速,在成功地、广泛地应用于半导体科研生产的同时,不断扩大其新的应用领域,显示出其独特的优越性和发展的生命力。近几年一个引人注目的新发展是离子注入和离子束分析被应用于金属材料中,世界上许多国家,尤其是英国、美国、日本、西德等,在这方面进行了大量的探索研究。国际性的学术会议,除了已经召开的六届“在半导体与其它材料中离子注入”会议以及三届“离子束表面分析”会议中有不少关于金属方面的研究报告外,近几年还专门召开了两次“离子注入和离子束分析技术     

等离子束表面熔凝铸铁气缸套的耐穴蚀性能研究

利用等离子束气缸套表面熔凝专用设备,对硼铸铁气缸套进行了熔凝相变强化处理.借助光学显微镜、扫描电子显微镜、超声振荡磁致伸缩仪、电子分析天平等设备观察和测试了熔凝、渗氮及未处理试样的表层组织结构、耐穴蚀性能和穴蚀后形貌.结果表明:经12 h穴蚀试验后的相对耐穴蚀性能,等离子束表面熔凝处理是未经处理的4.48倍,渗氮处理是未经处理的1.36倍.随着时间的延长,经等离子束熔凝处理的优势更加明显.     

类金刚石刀具涂层研究进展

类金刚石(DLC)涂层因其优良性能在有色金属和复合材料等材料的切削刀具表面广泛应用。基于DLC涂层刀具的使役性能,详述了DLC刀具涂层制备方法,主要包括离子束沉积法、磁控溅射法、电弧离子镀法和等离子体增强化学气相沉积法;阐述了不同类型DLC涂层材料的结构特征与性能特点,总结了DLC涂层刀具存在的膜—基结合力差、涂层厚度低和热稳定性差等问题及其优化方向;结合不同材料的加工特点,介绍了DLC涂层刀具在有色金属以及复合材料等材料加工中的应用情况;展望了DLC涂层未来的发展方向。     

离子束溅射工艺中的基片温度及其控制方法

离子束溅射技术以其在制备薄膜中的独特优点,成为获得高性能薄膜材料的重要手段。对于薄膜的制备,基片的温度是一个重要参数。主要从薄膜结构、应力和附着力三个方面总结了基片温度对离子束溅射工艺中薄膜生长的影响,并结合实际情况,介绍了在离子束刻蚀、溅射和磁控溅射镀膜工艺中的一些温度控制方法。在实际操作中,要根据沉淀薄膜的要求和离子束溅射的具体方法及设备,并结合基片本身的结构特点来考虑基片的控温措施及温度范围。     

离子注入样品的二次离子质谱（SIMS）定量分析

本文分析了弧坑效应和离子轰击混合效应对SIMS深度剖析的影响,认为在采用一次离子束扫描、弧坑效应可忽略的情况下,离子轰击混合效应是影响SIMS深度分辩的重要原因。在分析了注入剂量法的主要误差来源后,结合实验发现了注入剂量法结果随溅射时间的变化规律,由此提出了设定精度、逐点逼近的方法。同时,考虑到溅射深度测量上的困难,采用了LSS理论平均射程值,使得计算更为简捷,并可与SIMS深度剖析同步进行。将该方法用于注N的GCr15轴承钢和注Zn的砷化镓样品取得了较好的结果,与AES和LSS理论分析结果相符,且具有较高的精度。由此方法还可得到稳定的、具有普遍意义的注入元素在基体中的二次离子相对灵敏度因子。     

硬质涂层

<正> 据美国Gorham现代材料协会估计,到2000年全世界金刚石涂层和金刚石碳涂层的交易将超过10亿美元。需要增多主要是因为这些涂层提高了材料的性能,比如高硬度、高导热性以及电绝缘性、化学惰性和在整个电磁波谱内的光学透明性等。生长金刚石薄膜的方法已经得到改进。采用等离子、离子束和热阴极化学气相沉积     

等离子束淬火技术及其专用发生器的研究

介绍了等离子束表面淬火技术。通过分析等离子束淬火时发生器的工作条件,并结合发生器的工作原理,研究出一种专用于表面淬火的小尺寸等离子发生器,工作化应用结果表明：该发生器具有工作性能稳定、寿命长,结构简单、密封性好等一系列优点。     

离子束加工光学镜面的材料去除特性

分析了离子束加工光学镜面的材料去除效率、加工损伤厚度以及表面热效应等材料去除评价指标。基于Sigmund溅射理论,分析了此三个评价指标与离子入射角度和离子能量等加工参数的关系,建立了相关模型。以石英玻璃为例,利用TRIM软件仿真离子溅射过程,分析理论模型各参数,具体研究了三个评价指标与离子能量和入射角度的关系。结果表明:材料去除效率随离子能量的增大而缓慢增大,随入射角度增大而显著增大,60°时的去除效率约为0°时的4.5倍;加工损伤厚度随离子能量增大而近似呈线性增大,随入射角度增大而减小;热效应随离子能量近似呈线性增大,而随入射角度增大而减小。因此,离子束加工工艺过程中,应尽量增大离子束入射倾角来同时提高这三方面的指标。     

二次离子质谱的一次离子光学系统

二次离子质谱仪作为一种强大的表面分析工具,在表面分析领域有着非常广泛的应用。本文报道了一种用于二次离子质谱仪的一次离子光学系统,它可以对电子轰击电离源产生的一次离子进行有效的加速与聚焦,形成稳定的、能量在0～5kV范围内连续可调的离子束流。同时,该光学系统可以在两种聚焦模式下工作,产生两种不同性能的离子束流。实验结果表明,采用电子轰击电离源作为一次离子源的条件,该离子光学系统能够将离子束聚焦至直径为20μm的束斑,其一次离子束流密度最高可达到503.2mA/cm2,可以实现对一般样品(如材料或生物样品)的表面成分分析。     

火炬计划专栏

离子轰击渗扩装置该装置利用低真空稀薄气体辉光放电产生离子来轰击金属或合金表面,使金属表面渗入一种或几种化学元素并向其内部扩散,以改变金属材料表层的化学成分或组织结构。它能提高金属材料表面的耐磨损、耐疲劳、耐腐蚀和抗高温氧化等性能,延长材料的工作寿命。该项技术具有渗层质量好、表面强化效果突出、被处理工件变形极小、     

离子注入在金属材料中的应用及分析

在真空系统中利用加速器把电离的阳离子加速后,打入金属材料的表层内,以改变材料表面的物理化学性能的离子注入新技术,在材料科学研究中具有广阔的前途。国际上对金属表面离子注入的研究十分活跃,连续召开过“离子束材料改性”及“离子束分析”国际学术会议。离子注入的优点在于对任何元素的离子都可以利用注入技术,不受合金系统平衡相图的限制;可以获得其它常规方法无法制备的新型合金;注入层与基体材料之间无界面存在;注入后金属表面的光洁度和尺寸精度不变;注入的能量和剂量可以精确控制。离子注入使材料表面改性,包括化学改性,物理     

氪化技术在材料研究方面的应用

氪化(Kryptonation)是指用扩散、离子轰击等方法把氪气(一般是用放射性气体~(35)K_γ及其同位素)嵌入固体样品,并制得具有相当稳定性的固体标记样品的过程。在60年代中期由美国首先将此技术应用在工业方面。70年代以来国外陆续报导了应用该项技术来测出一般方法所不能测出的重要运动部件的最高工作温度及其分布;用于探伤、微量化学分析、结构分析等。本文扼要地介绍了该技术的原理和在材料研究方面的应用。     

Cr4Mo4V轴承钢金属离子注入抗磨损、抗腐蚀性能研究

在氮气气氛环境下,采用金属等离子体浸没离子注入与沉积(MePIIID)工艺对Cr4Mo4V轴承钢表面进行强化处理,在高能钛离子轰击下,明显提高了Cr4Mo4V轴承钢近表层的抗磨损、抗腐蚀性能,最佳处理试件与未处理试件相比,摩擦系数由0.7～0.8降低到0.2～0.3之间。腐蚀电流密度减小了97%,腐蚀电阻增加近40倍,为轴承钢材料表面强化提供了一种新颖的改性方法。     

离子束溅射生成气敏膜的研究

本文对离子束溅射生成气敏膜作了研究。与烧结陶瓷气敏传感器比较，溅射生成气敏膜对乙醇气体具有灵敏度高，长期稳定，对其它气体选择性好，而且响应恢复时间快。采用Ｘ光衍射等手段分析了离子束溅射膜的品质，表明材料组织结构相同，与基片附着性好，组织致密。     

等离子束热处理及存在问题

采用扫描电镜，Ｘ射线衍射仪等研究了４５钢和ＨＴ２００灰铸铁等离子束淬火后的组织和性能，并对相变过程及存在的问题进行了分析。     

微细切削刀具的特征及其制备技术

结合微细切削的特征,分析了微细切削对刀具的基本要求,介绍了适用于微细切削的刀具材料、微细刀具设计要点以及精密微细磨削、电火花线电极磨削、聚焦离子束溅射等微细刀具制备工艺。     

硬脆及黑色金属材料的单点金刚石车削加工技术综述

单点金刚石车削技术是产生纳米特征表面的光学元件重要制造工艺之一。此加工技术在空间科学、生物医学工程、军事、国防和光学等领域有着广泛的应用。然而,金刚石刀具在切削硬脆和黑色金属材料时受到限制,如刀具磨损加剧、刀具寿命缩短以及工件表面加工质量降低等。为了减少刀具磨损和提高工件表面加工质量,相关学者提出了不同的解决方案,将从单点金刚石车削辅助工艺、工件改性、刀具性能改善和超硬材料及刀具方面梳理面向提高硬脆和黑色金属材料加工质量的单点金刚石车削加工技术相关研究,分析当前各种加工技术的优势与局限,提出未来将多种能场辅助的单点金刚石车削技术和基于聚焦离子束改性的金刚石刀具技术作为研究的重点。