碳剥离膜的制备

采用辉光放电裂解然法和碳弧法,为串列为加速器制备了长寿命碳剥离膜,研究了裂解室的阳极尺寸和阳,阴极之间的距离对裂解碳膜均匀性的影响,用分光光度法测量了碳剥离膜的厚度。     

碳剥离膜寿命的研究

碳剥离膜用交流电弧法或者直流电弧法来制备,也可用交直流电弧来做多层膜.对不同制备方法和结构的碳剥离膜寿命进行了测量,所测膜的厚度为19μg/cm2.对影响膜寿命的一些因素进行了讨论,尤其是制备方法和碳膜结构.测量结果表明用直流电弧所做的碳膜寿命比交流电弧所做的长.     

采用磁过滤阴极弧沉积技术制备含Ti类金刚石薄膜的研究

采用磁过滤阴极弧沉积技术以金属Ti为阴极在真空室中加入C2H2气体来制备含Ti类金刚石薄膜,研究不同的过滤弯管电流和在有过滤磁场存在条件下不同的C2H2气压对含Ti类金刚石薄膜的成分和组织结构的影响规律。实验结果表明：薄膜是由TiC和类金刚石两种结构组成的复合薄膜。C2H2气压和过滤弯管电流都对含Ti类金刚石薄膜的成分和组织结构有显著的影响。增加C2H2气压和过滤弯管电流都使薄膜中雨元素的原子百分含量逐渐下降,C元素的原子百分含量逐渐增加,TiC峰强度逐渐降低,半高宽逐渐增加。     

U形靶框-双层结构碳剥离膜制备

本研究涉及用于兰州重离子加速器冷却储存环上的碳剥离膜的制备方法。该剥离膜采用特殊的U形靶框和双层结构，使膜的强度大为加强，以提高高真空条件下剥离膜使用寿命。采用碳弧法制备的剥离膜的有效面积较大，为10cm²，质量厚度约为150μg/cm²。碳剥离膜的X衍射谱测试结果表明，膜上的碳以非晶体石墨形式存在。     

碳弧法制备碳膜

文章介绍了碳弧装置的结构和碳弧放电法制备碳膜的工艺过程。该法能获得自支撑Ｃ膜的最小和最大厚度分别为４和２０００μｇ／ｃｍ＾２。Ｃ膜的厚度用分光光度法和称重法测量．     

碳剥离膜结构的研究

碳剥离膜可用交流电弧法或直流电弧法来制备,也可用交直流电弧来做多层膜.不同制备方法的碳剥离膜有不同的寿命,表明不同制备方法的碳膜有着不同的微观结构.本文对不同制备方法的碳剥离膜的微观结构做了SEM/TEM照片测试,分析了碳剥离膜结构对碳剥离膜寿命的影响.     

磁过滤真空弧沉积中过滤管道的第二阳极作用研究

利用一台磁过滤真空弧沉积装置,初步研究了磁过滤管道对系统弧放电的影响。实验证明,磁过滤管道在阴极真空弧沉积中不仅起到消除大颗粒的作用,还作为阴极真空弧放电的第二阳极对弧放电产生影响。给出了磁过滤阴极真空弧放电的等效电路,并用此电路对磁过滤阴极真空弧放电中的部分实验现象进行了解释。     

碳剥离膜的厚度对电荷态分布的影响

在SSC加速器的前束流输运线上探索碳剥离膜的厚度对被剥离后束流电荷态分布的影响,是本实验的目的。因为作为SSC的注入器,我们回旋加速器束流的引出能量较高,因此碳剥离膜的平衡厚度要求大大超过一般用在串列静电加速器头部所使用的碳膜厚度,有人曾用公式x(μg/cm~2)=5.9285+22.386w-1.1292w~2来估计碳膜的平衡厚度与能量之间的关系,误差范围为100％。式中,w以MeV/A为单位。为了研究碳剥离膜的厚度对束流电荷分布的影响我们进行了如下实验。     

感应耦合等离子体源制备硬质类金刚石膜的研究

采用感应耦合等离子体源(ICPS)成功地实现化学气相沉积硬质类金刚石(DLC)膜,并考察了基片负偏压对类金刚石膜沉积过程和薄膜性质的影响。薄膜的微观形貌、显微硬度、沉积速率以及结构成分分析表明感应耦合等离子体源适于制备硬质类金刚石膜,并且在相对较低的基片负偏压条件就可以获得高硬度的类金刚石膜。基片负偏压对类金刚石膜化学气相沉积过程和薄膜性质都有显著影响。     

感应耦合等离子体源制备硬质类金刚石膜的研究

采用感应耦合等离子体源 (ICPS)成功地实现了化学气相沉积硬质类金刚石 (DLC)膜 ,并考察了基片负偏压对类金刚石膜沉积过程和薄膜性质的影响。薄膜的微观形貌、显微硬度、沉积速率以及结构成分分析表明感应耦合等离子体源适于制备硬质类金刚石膜 ,并且在相对较低的基片负偏压条件下就可以获得高硬度的类金刚石膜。基片负偏压对类金刚石膜化学气相沉积过程和薄膜性质都有显著影响。     

中国散裂中子源主剥离膜热效应分析

主剥离膜是中国散裂中子源（CSNS）快循环同步加速器的关键设备之一。正常工况下,膜片上产生的高温与其他热效应是影响剥离膜寿命的主要因素。为预测膜片的工况,选择合理的设计方案,利用有限元分析软件计算了CSNS-Ⅰ期工程中主剥离膜在不同工况下的温升、热应力和热变形。仿真结果显示,膜片上最高温度为1450 K;固定方式对热应力、热变形影响不大。根据仿真结果,最终设计膜库的备用膜片数为20片,膜片的固定方式为双边固定。     

Study on Preparation Process and Lifetime of Self-supporting Diamond-like Carbon Stripper Foils

正The schematic drawing of the new FCVA setup is shown in Fig.1.This setup contains mainly carbon arc source,double 90°filters,bench of rotating bracket,vacuum system and supply control system.Unlike conventional ion plating equipment,FCVA has a 90°filter which gives it an advantage over the previous.The filter can be demounted,so that the single or double     

用于微结构气体探测器的类金刚石碳阻性电极制备研究

通过磁控溅射法制备了用于微结构气体探测器（MPGD）的新型类金刚石碳（DLC）阻性电极,研究了靶电流、真空度、元素掺杂等因素对DLC阻性电极面电阻的影响规律,以及DLC阻性电极结合强度和内应力的优化方法。结果表明：随靶电流的增大,DLC阻性电极的面电阻降低;真空度越高,DLC阻性电极的面电阻越小,稳定性越好;氢元素和氮元素的掺杂使得DLC阻性电极的面电阻增大,且氢元素影响更加明显。本文方法为新构型微结构气体探测器的研发和性能提升奠定了技术基础。     

Structures of Diamond-Like Carbon Films

The structures of diamond-like carbon （DLC） films, including a-C：H, a-C, ta-C：H and ta-C films have been investigated as a random covalent network with a dense film structure. The results show that sp2 C in a-C：H and a-C films tends to form olefinic and aromatic groups while sp^3 C in ta-C：H and ta-C films tends to form single or multiple sixfold groups. The hydrogen atoms in hydrogenated DLC films contribute to stabilizing the carbon skeletal networks. The film structures are well related to their properties such as optical gaps, density and hardness. The results also indicate that the high density and the extreme hardness of ta-C films are attributed to the forming of large sp^3 C bonded sixfold groups.     

碳剥离膜在HIRFL-CSR的应用和电荷态分布的测量

兰州重离子加速器冷却储存环主环的离子注入方式包括剥离注入和多圈多次注入。在剥离注入中,带电离子通过碳膜后的电荷态分布对注入效率有较大影响。本工作对离子通过碳膜后的电荷态分布进行了测量,并阐述了兰州重离子加速器冷却储存环上剥离器的应用,给出了离子通过碳膜后电荷态分布的测量结果。     

Synthesis and Characteristics of Diamond-like Carbon Films Deposited on Quartz Substrate

Diamond-like carbon (DLC) fihns are deposited on quartz substrate using pure CH4 in the surface wave plasma equipment. A direct current negative bias up to -90 V is applied to the substrate to investigate the bias effect on the film characteristics. Deposited films are characterized by Raman spectroscopy, infrared (IR) and ultraviolet-visible absorption techniques. There are two broad Raman peaks around 1340 cm^-1 and 1600 cm^-1 and the first one has a greater sp^3 component with an increased bias. Infrared spectroscopy has three sp^3 C-H modes at 2852 cm^-1, 2926 cm^-1 and 2962 cm^-1, respectively and also shows an intensity increase with the negative bias. Optical band gap is calculated from the ultraviolet-visible absorption spectroscopy and the increased values with negative bias and deposition time are obtained. After a thermal anneal at about 500℃ for an hour to the film deposited under the bias of-90 V, we get an almost unchanged Raman spectrum and a peak intensity-reduced IR signal, which indicates a reduced H-content in the film. Meanwhile the optical band gap changed from 0.85 eV to 1.5 eV.     

超低密度碳气凝胶的制备与研究

采用溶胶-凝胶技术制备了超低密度的间苯二酚-甲醛(RF)有机气凝胶(10 mg/cm³),将此气凝胶高温碳化,得到了密度只有20 mg/cm³的碳气凝胶,并用扫描电镜、透射电镜、N₂吸附法等表征了低密度碳气凝胶的微观结构、孔特征等性质。研究发现,低密度碳气凝胶是由粒径10～15 nm的碳纳米粒子以单链珍珠链状连接组成的三维网络结构;而这些纳米颗粒是由更小的石墨微晶构成,微孔主要存在于碳纳米颗粒中,比表面积达1 783.7 m²/g。氢吸附测试发现,此低密度碳气凝胶常压下在液氮温度时吸氢量可达4.4%（质量分数）。     

镍掺杂碳气凝胶的脉冲电沉积法制备及表征

利用脉冲电沉积法成功制备了金属镍掺杂碳气凝胶。通过XRD、SEM EDS和TEM测试方法证实脉冲电沉积法成功地在碳气凝胶结构中还原出了金属镍,SEM图谱表明生成的金属镍粒子均匀分布于碳气凝胶结构中。利用ICP-AES仪测试了掺杂金属碳气凝胶中金属的含量。N2吸附数据分析表明,掺入金属镍后,碳气凝胶的比表面积、总孔体积、介孔体积和微孔体积均减小,说明还原生成的金属镍颗粒填充了部分碳气凝胶的介孔和微孔。     

高温气冷堆内含硼碳材料吸湿特性与扩散系数研究

高温气冷堆（HTGR）是世界上首座具有第四代核电特征的堆型,堆内装载了大量石墨和碳作为结构材料和燃料元件基体。碳素材料是一种多孔材料,常温下吸附空气中的水分等杂质。高温气冷堆的初装堆除湿过程和事故后除湿过程,由水分扩散性能决定。通过含硼碳（BC）材料动态吸湿实验得到水分质量变化曲线,将其与模拟结果拟合得到材料中水分的有效扩散系数D_e＝7.30×10^-10 m²/s。通过吸湿实验得到湿度和温度对平衡吸湿量的影响。环境湿度越高,平衡吸湿量越大,二者近似呈线性关系;温度越高,平衡吸湿量越小。