用背散射技术测定超导材料Nb-Al和Nb-As样品的组分比及其深度分布

铌三铝(Nb_3Al)和铌三神(Nb_3As)都是超导材料,过去常用冶金方法得到。如果能用离子注入这种新工艺形成Nb_3-Al和Nb_3As并能改善或提高其超导性能,将是一件很有意义的工作。离子注入后是否形成这类超导合金,需要对样品作实验分析。我们用背散射技术分析了铌膜(由真空蒸发铌于微晶玻璃或石英玻璃底衬上形成)上注入适量的铝或砷,并经过不同退火条件处理的一批Nb-Al和Nb-As样品,实验结果如下:     

用As离子注入法生成Nb(As)超导膜实验研究

用150keV的As离子大剂量注入到铌膜上,在一定条件下制备了超导膜。其超导转变温度为6.6 K。注入层的厚度约67 nm,用迭代扣普法求得了此层中的砷浓度分布,得到了Nb与As原子浓度的比值为2.2。此样品是富铌的Nb(As)超导膜,其超导转变温度比理想的Ti_3P结构的Nb_3As(Tc=0.3 K)高6.3 K。     

O钝化对铀铌合金电化学腐蚀行为的影响

采用电化学方法研究了铀铌合金经CO（0.3MPa)钝化前后的电化学耐蚀性能,并用X射线光电子能谱（XPS）分析了铀铌合金经CO钝化后表面层的组成。研究结果表明：铀铌合金经CO钝化后表面生成了致密的钝化膜,这层钝化膜增大了腐蚀过程的阳极阻力,提高了铀铌合金的电化学耐蚀性能。     

合金元素铌对新锆合金耐蚀性能的影响

用SEM波谱分析手段,定性研究了合金元素铌在新锆合金中的存在方式.结果表明,添加的合金元素铌主要存在于LAVES相中,在α-Zr中的固溶度则小于100 μg·g-1.由此可推断,铌和铁、铬共存时,优先形成沉淀相,造成它在α-Zr中固溶量的降低.结合2种新锆合金(低铌NZ2 ,高铌NZ8)板材在360 ℃含锂水中和400、500 ℃蒸汽中的堆外高压釜腐蚀性能方面的以往研究结果,对铌的作用进行了唯象的讨论,并指出,认知固溶于α-Zr中微量的铌和大量存在于LAVES相中的铌对腐蚀机理的影响是今后研究的重要课题.     

预热退火对铀和铀铌合金氢化动力学的影响

用压力-体积-温度(P—V—T)法研究了铀和铀铌合金与氢气反应的动力学过程。研究结果表明，加热预处理可以缩短铀和铀铌合金试样与氢气反应的孕育期；加热预处理温度(600-700℃)对铀和铀铌合金与氢气反应的影响不同。加热预处理温度为600℃、反应温度为200℃时，低碳铀、高碳铀、铀-7％铌合金和铀-3．5％铌合金与氢气反应的活性依次增强。因此，高碳铀和铀铌合金比低碳铀更易于与氢气反应。     

铀铌合金中铌的测定

本文介绍了氯代磺酚Ｓ直接分光光度法测定铀铌合金中的铌．方法具有简便、快速、灵敏度高等优点。可测铀铌合金中１％～１０％的铌．回收率为９９％～１０２％。     

QWR铜铌溅射超导腔铜基频率的机械修正

对QWR铜铌溅射超导腔铜基进行频率修正时,需考虑温度导致的频率变化。本工作研究了铜基频率随温度的变化,并在液氮温度下进行实验验证,在此基础上确定了铜基频率的修正工艺。实验结果表明,150 MHz的QWR铜铌溅射超导腔修正后的频率与预期频率误差在2 kHz以内。     

低铌新锆合金的抗蠕变性能

通过对低铌新锆合金板材的蠕变性能曲线和变形亚结构的分析及对微观组织研究探讨了低铌新锆合金的蠕变过程及其抗蠕变性能优越的原因.铌对锆有较高的强化作用,但对锆的抗蠕变性能的影响则较为复杂.含3%～5%Nb的锆合金在400 ℃以下有较高的抗蠕变性能,含15%Nb的锆合金的抗蠕变性最低,而铌含量增至30%时的锆合金的抗蠕变性则又升高.低Nb新锆合金的Nb含量w(Nb)在0.3%～0.36%之间,这样少的Nb含量不可能有大量的β-Nb相产生,它对锆合金的强化作用应归于固溶强化一类.对工业化规模生产的低铌新锆板材的力学性能的近期研究表明,按既定工艺生产的低铌新锆合金板材的拉伸性能并未比Zr-4合金板材的拉伸性能有多大提高,但其抗蠕变性能却比Zr-4板材好得多.在400 ℃、157 MPa应力作用下,低铌新锆合金的蠕变断裂时间是常规Zr-4板材的5倍多;在137和117 MPa应力作用下,新锆合金的稳态蠕变速率大大低于常规Zr-4的.     

不锈钢与铌合金电子束自钎焊焊缝的抗拉强度

不锈钢与铌合金的熔点、线膨胀系数、电磁性等相差很大,而且不锈钢元素在据中的溶解度很小,焊接时在焊缝内易形成一系列低熔点脆性化合物,影响焊缝的抗拉强度。本文对电子束自钎焊方法焊接的Nb-1Zr合金和1Cr18Ni9不锈钢焊接试样拉伸性能进行测试。     

铜铌溅射超导四分之一波长谐振空的研究

建立了一套直流溅射系统以及其它辅助装置,溅射参数控制,测量了腔的超导性能和铌膜的特性。     

ICP-AES法测定铀铌锆合金中的铌和锆

将铀铌锆合金试样用硝酸、过氧化氢和氢氟酸溶解,在JY-70Ⅱ改进型光电直读光谱仪上,用内标同步稀释法,快速、简便地测定了铀铌锆合金中的铌、锆含量.测量范围(质量分数)为铌,1%～10%;锆,0.33%～3.33%.其相对标准偏差分别为铌,优于3.2%;锆,优于2.5%.     

HI-13串列加速器升级工程中的QWR超导腔溅射工艺线介绍

HI-13串列加速器升级工程中超导直线增能器所使用的4个QWR铜铌超导腔将由我院自主加工溅射。整套溅射工艺线主要由高真空溅射炉、电抛光设备、高压水冲洗设备组成,与之相配套的还有纯水生产设备和冷却水循环设备。     

串列加速器升级工程低温恒温柜设备验收工作介绍

1情况简介 串列升级工程中的超导增能器主要由4个QWR铜铌溅射超导腔构成。低温恒温柜用于给QWR铜铌溅射超导腔提供4．2K的低温环境。为达到4．2K的低温,恒温柜的核心部分将利用液氦冷却;同时为了降低液氦的热负载,恒温柜的外围真空容器与核心部分间还将设置1个利用液氮冷却的冷屏。低温恒温柜总的设计指标为：常温下从大气状态抽真空到6×10^-5Pa所需的时间小于48h;静态热损耗小于10W;射频功率热损耗小于28W。     

HI-13串列加速器升级工程超导增能器2006年工作进展

超导直线增能器是HI-13串列加速器升级工程建设内容之一，其目的是为进一步扩大超过库台位垒能量的离子种类，针对最佳离子（β=0．118）设计指标是每电荷态增能2MeV。目前已完成匿导增能器的初步设计，包括铜铌溅射超导腔、低温恒温柜、射频系统、控制系统、真空系统、     

美获得146兆电子伏的硫离子

【东德《同位素实践》1980年第3期报道】美国阿贡国立研究所成功地用一台超导直线加速器获得了能量达146兆电子伏的硫离子。先用范德格喇夫加速器把硫离子加速到85兆电子伏,然后把它注入由两个部分组成的直线加速器。在直线加速器中,采用了环状间隙的铌谐振器。这种铌谐振器是为了获得4.25兆伏/米的电压梯度而设计的。     

串列升级工程超导增能器2008年工作进展

超导增能器是HI一13串列升级工程主工艺之一,其设计目标是能量增益为每个电荷态2MeV。2008年的主要工作包括铌溅射工艺线的加工,低温恒温柜的预验收以及高频系统样机的研制等。     

1.3 GHz连续波超导射频腔的数字低电平系统和模拟腔研究

上海高重复频率硬X射线自由电子激光装置的超导射频(Radio Frequency,RF)腔需要高精度射频低电平(Low Level Radio Frequency,LLRF)系统,以稳定腔场的幅度和相位.但是,由于1.3 GHz连续波超导射频腔的高负载品质因数,腔体在电磁频域中的带宽较小.在加速器老练或重启过程中,超导...     

国产新型锆铌合金水侧腐蚀行为研究

对国产新型锆铌合金进行了元件表面带有热负荷情况下的堆外动水腐蚀实验,同时进行500℃蒸汽腐蚀实验及在氢氧化锂和硼酸水中的静水腐蚀实验,获得了不同腐蚀实验条件下样品的增重或氧化膜厚度,并与改进Zr-4的数据进行了比较.利用光学显微镜(OM)对腐蚀形成的氧化膜进行了分析,采用惰气脉冲红外法测量了样品的氢含量,并用OM观察了基体中氢化物的形貌和分布.实验结果表明,国产新型锆铌合金的抗腐蚀性能优于改进Zr-4,而新型锆铌合金中细小均匀分布的第二相粒子是其具有优异抗腐蚀性能的原因.     

SP—100太空反应堆动力系统发展展望

ＳＰ－１００计划是美国发展太空反应堆动力系统的一个里程碑。ＳＰ－１００计划中所包括的太空反应堆动力系统技术和部件的研制将使美国在太空探索能力方面提高到一个新的水平。ＳＰ－１００动力系统包括一个快中子增殖堆，液态金属锂作为冷却剂由热电式电磁泵驱动在铌合金管道中循环，带出堆芯的热能，再通过静态热电能量转换装置转换成电能，余热通过液态金属锂带给辐射式散热装置被排向太空。该动力系统能够提供范围在１０－１０     

影响铀铌合金中微量氢测定的因素研究

考察了准确测定铀铌合金中氢的影响因素。样品的形态对氢的测定结果影响较大，屑样中的氢量比柱样中氢量大很多，因此，柱样中的氢量更接近真实值。铀铌合金中的氢量主要来自表面吸附。真空热抽取法和惰气熔融法的测氢结果基本一致，真空热抽取法的相对标准偏差（RSD）≤28％。