激光-分子束-表面散射装置的研制

介绍了自行设计和加工的激光-分子束-表面散射装置，并对超高真空转动密封结构作了详细描述。差分泵浦的超音速分子束对准样品中心，射入超高真空主室。样品架安放在主室中央，四极质谱检测器可绕样品转动，用来测量表面散射分子的平动能及角分布。三个石英窗口作为激光窗口，可用LIF或MPI方法来测量表面散射分子的内能态分布，也可用于研究表面光化学。最后给出了分子束发散角及室温时CH2I2在Ag（110）表面用308um激光光解碎片碘的TOF谱的测量结果。     

镧薄膜表面的激活化学吸附研究

用俄歇谱及分子束技术就地与非就地研究了蒸发稀土金属镧薄膜的表面特性，一种情况是在镀膜机内制作镧薄膜，从镀膜机中取出，暴露在大气中，然放后放入超高真空室内进行研究，另一种情况是Ｌａ薄膜在超高真空室内制备并就地研究。结果表明，两种情况下获得的两样品的俄歇谱图不同，样品１的俄歇谱相当于表面组分主要为Ｌａ（ＯＨ）３，它是由空气中的氧和水汽与表面作用形成的，样品２的俄歇谱相当于表面主要组分为Ｌａ，少量的Ｌａ     

镧薄膜表面的激活化学吸附研究

用俄歇谱及分子束技术就地与非就地研究了蒸发稀土金属镧薄膜的表面特性。一种情况是在镀膜机内制作镧薄膜，从镀膜机中取出，暴露在大气中，然后放入超高真空室内进行研究。另一种情况是La薄膜在超高真空室内制备并就地研究。结果表明，两种情况下获得的两样品的俄歇谱图不同。样品1的俄歇谐相当于表面组分主要为La（OH）3，它是由空气中的氧和水汽与表面作用形成的。样品2的俄歇谱相当于表面主要组分为La。少量的La（OH）3是La和超高真空室内的残余H2O作用的结果。用分子束技术对CH4在两样品表面的激活化学吸附特性进行了研究。实验发现初始粘着几率S0强烈地依赖于入射分子束的平动能，并以En＝Ecos2θi表征。在两种情况下都有初始粘着几率随平动能增大而线性增加。当样品表面温度由500K升至700K时，两样品的阈值能和活化能都不随表面温度变化，在相同气体作用下，阈值能和活化能仅由样品本身的结构和性质决定。     

分子束—表面散射装置的真空系统

一、引言分子束-表面散射装置是研究气体分子与表面相互作用的重要手段,也是表面分析的方法之一。该装置由两大部分组成。一是在进气压强为133～13300帕的条件下,为保证得到高强度超声速的分子束而采用差分抽气系统组成的分子束源部分;二是在进行反应散射、弹性散射及非弹性散射实验时所需的超高真空系统。该系统是由无油超高真空机组及升华钛泵超高真空分析室组成。本文阐述了全套装置系统的匹配问题。     

FD-1型多功能超声分子束装置的研制

本文介绍了一种探测器可转动的新型多功能超声分子束设备,探测器的内外二室分别由两台离子泵进行抽气(高分辨率四极滤质器及离子-电子倍增器置于探测器的内室)。这内外二室各经不锈钢波纹管与离子泵相连接,因此,在离子泵位置固定的情况下,探测器可围绕碰撞中心转动120度。高压气体经喷口绝热膨胀及三级差分抽气而形成分子束,在喷管中氩气压强为600Torr时,分子束设备碰撞中心处的束流强度可达1.4×10~(17)个分子/厘米~2·秒,用可转动的探测器测得分子束发散角的半宽度约为2度。文中也给出了分子束由固体表面散射后的角分布曲线。最后,介绍了在激光诱导气固相反应中,反应速率将随入射氯分子平动能的增大而明显增加。     

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…     

粗糙表面可见光散射特性的实验研究

为了获得目标材料表面的散射参数,设计了一种测量粗糙表面散射特性的实验装置,并对几种材料进行了测量.激光器发出的激光经样品反射散射后,被探测器接收,转动转台,完成在入射平面的测量.利用Matlab对实验数据曲线拟合,给出了材料表面散射特性的数学表达式.实验结果表明,散射特性与表面粗糙度和入射角相关.当以中大角度照射时,粗糙表面不再严格遵守朗伯余弦定律,出现非镜向峰值现象,且峰值随着入射角的增大而增大.     

用于超高真空测量的激光离子化压力测量法

用于超高真空测量的激光离子化压力测量法国分清秀近年来，应用固体的表面或界面开发新材料及电子器件的动向是很明显的。而另一方面半导体器件正在加速地进行小型化。在此情况下，象扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）等那样，出现了能将单个原子或分子从表面上取出或置入的技术。...     

外延薄膜生长的实时监测分析研究

利用反射式高能电子衍射(RHEED)在超高真空中对SrTiO3(100)、LaAlO3(100)、Si(100)单晶基片进行分析,讨论了衍射花样与晶体表面结构的对应关系,计算出表面的晶体学参数,同时采用激光分子束外延技术同质外延生长SrTiO3薄膜，根据RHEED衍射图样及强度振荡曲线实时监控薄膜的生长。     

UHVT／UHVT—1A表面分析仪器的综合配套装置及某些真空部件的试制

介绍了研制的多功能样品预处理装置和超高真空表面分析摩擦实验装置及其性能指标，以及试制一些真空功能器件的情况。     

分子束研究气体分子在表面吸脱附动力学

分子束技术与表面电子谱、气体质谱分析技术相结合,形成分子束-表面散射谱,它是研究气体-表面相互作用动力学的有力工具.它的主要突破在于从分子(原子)量度来揭示诸如表面吸附、脱附、催化、腐蚀和能量适应等气体-表面作用过程.本文首先概述了表面吸附、脱附过程及类型,接着叙述了本实验室自行研制的分子束-表面散射装置的总体设计及用来研究表面吸脱附的实验技术.最后举例说明分子束技术在研究表面吸脱附中的应用.     

真空—紫外辐照设备的研制

为研究真空—紫外辐照对空间材科的损伤,研制了真空—紫外辐照设备.介绍了设备的真空测试室,超高真空机组及紫外光源等部分的构成情况:以 L—600型溅射离子泵为主泵组成无油超高真空机组,工作压力为10~(-6)帕;卧式结构的真空测试室,设置了石英玻璃窗口,以满足样品辐照要求;特制的紫外光源可辐射200至300毫微米的远紫外谱线.最后介绍了用单向碳纤维材料板制备的试样所进行的紫外辐照、红外辐照和超高真空条件下的质量损失试验,并作了初步的试验结果分析.     

稳态超导磁镜装置的真空系统设计及获得技术

本文较详细地介绍了稳态超导磁铁装置真空系统各部分的工作特点及获得技术。通过多年的运行，所取得的结果是注入器部分真空１×１０－６托、主捕集室获得 ４．８ ×１０－９托的超高真空，满足了装置对真空的运行要求。同时提出改进的设想。     

PbTe薄膜表面氧化机理研究

用分子束外延方法在BaF2（111）衬底上生长了PbTe单晶薄膜,原子力显微镜（AFM）的表面形貌表征显示PbTe表面具有单原子层的平整性,并观察到由螺位错形成的螺旋台阶面。高分辨X射线衍射（HRXRD）测量得到PbTe（111）衍射峰的线宽〈100afc sec,表明薄膜具有优良的晶体结构特性。然后将样品暴露于大气环境中3个月后,用X射线光电子谱（XPS）分析了PbTe表面的氧化机理,发现PbTe表面氧化形成了PbO和TeO2,接着将样品在超高真空中加温,同时测量样品表面的Pb、Te、O元素价态、束缚能、含量等参量随温度的变化,发现在温度达到475℃时PbTe样品表面的氧化层已除去,获得了较干净的PbTe表面,为PbTe光电器件工艺提供了实验依据。     

用于物理研究的分子束外延模拟实验装置

本文报道了一台用于物理研究的分子束外延模拟实验装置的设计和调试。这一模拟实验装置和商业化的大型测试仪器相连接,允许在不破坏超高真空状态时测试用分子束外延方法制备的样品,提供了开展应用研究和在线检测的手段。     

超高/极高真空测量发展综述

本文回顾了近50多年来在超高/极高真空测量方面所取得的重要进展.内容包括热阴极电离规和冷阴极电离规的研究进展、新型室温电子源(如Spindt阴极和碳纳米管场发射阴极)和真空的激光电离测量技术在超高/极高真空测量中的应用、小型化超高/极高真空电离规的发展以及我国在超高/极高真空测量方面的研究进展等,从中可对超高/极高真空测量的发展历史和现状有一个完整的了解.     

真空紫外单色仪光栅机构

本文介绍了真空紫外单色仪光栅机构及光栅室的结构特点及性能。光栅机构在真空 中完成两个功能，第一是在正弦机构的驱动下，通过正弦杆使光栅转动，实现波长扫 描；第二个作用是通过旋转导入器而实现的光栅切换，以满足不同波长的分光要求。该 机构要求工作在超高真空环境中，真空度为５×１０－１０Ｔｏｒｒ．现已用于合肥同步辐射实 验室的Ｕ１０Ａ光束线的ＳＥＹＡ—ＮＡＭＩＯＫＡ单色仪。     

表面粗糙度Ra和光学散射特征值Sn关系的研究

本文以光散射法测量磨削表面 例，研究光散射法光学特征值Ｓｎ和表面粗糙度主要参数Ｒａ的对应关系；特别是针对研磨表面建立的Ｒａ－Ｓｎ关系曲线图，在较大的测量范围内，Ｒａ－Ｓｎ存在较好的线性对应关系，表明光散射非接触测量表面粗糙度更适合较光滑表面的粗糙度进行了无接触，快速检测。     

大型全金属超高真空规管比对系统

本文主要介绍了全金属超高真空规管比对系统。该系统具有大容积、全金属等优点。图１展示了系统装置：该系统装置的真空校准室容积为１９８升，规管及连接管道的总容积为 ４．２升，两者之比为 ４７．２倍，满足了 ＩＳＯ／ＤＩＳ ３５６８标准。该系统的极限真 空为 １．７×１０－９Ｐａ，校准范围为 １０－２～１０－８Ｐａ． ９只规管均匀地分布在校准室容器上 （图２），以便减少规管间的相互影响．讨论了影响压强稳定度和均匀性的因素（图３）。 例举了比对实验的实测结果（表 ２）。此系统满足了北京正负电子对撞机（ＢＥＰＣ）贮 存环所用超高真空规管校准的需要，同时，也为其它用户提供良好的服务。     

高精度激光三角法位移测量被测表面倾斜影响研究

在高精度激光三角法位移测量中，被测表面的倾斜对测量准确度有很大影响。本介绍利用光散射的基本原理研究光电接收器接收面上象光斑的光能质心偏移与倾斜角及位移量之间的定量关系，给出了计算机模拟及实验结果，探讨了减少或消除被测表面倾斜影响的方法。