电子束和离子注入处理鸡冠花种子对当代(Mo)植株生长发育影响的初步研究

利用电子束和氮离子、氢离子注入处理普通鸡冠花干种子,试验结果表明,两种诱变处理均能显著抑制鸡冠花植株的生长、发育,并能有效地诱发花性状变异,变异株率可达0.5%—2%。电子束处理鸡冠花干种子的半致死剂量(LD50)经测定为1.2kGy左右;离子注入处理的半致死剂量随注入离子种类不同而不同,N 注入的半致死剂量(LD50)为1.6×1017/cm2,H 注入的半致死剂量应低于1.6×1016/cm2。鸡冠花干种子电子束处理的适宜剂量为1.5kGy左右,离子注入处理的适宜方法是N 1.6×1016/cm2。同时鸡冠花对高剂量辐照较不敏感,是一种耐强辐照的资源。     

注入N离子改性的Ti-2Al-2.5Zr合金表面性能研究

往Ti-2Al-2.5Zr合金中注入能量为75 keV的N离子,注入剂量为3×1017/cm2和8×1017/cm2。75 keV N离子在Ti-2Al-2.5Zr合金的射程,借助TRIM 96程序计算的结果为1.2×10-7m。测试结果表明,Ti-2Al-2.5Zr合金的显微硬度随N离子注量的增加而升高,当注量为3×1017/cm2和8×1017/cm2时,Ti-2Al-2.5Zr合金的硬度分别升高260％和340％。注入后的样品用X射线衍射法及光电子能谱法进行分析。XRD衍射谱分析表明,Ti-2Al-2.5Zr合金有TiN新相生成。TiN相的生成被认为是Ti-2Al-2.5Zr合金显微硬度增加的主要原因。     

武汉大学加速器-透射电镜联机系统

本文介绍我国第一台加速器-电镜联机装置,该装置由一台2×1.7 MV串列加速器、一台国产200 kV离子注入机和一台日立H800型透射电子显微镜组成,并通过联机传输系统实现联机.目前离子束已进入电镜样品室,达到原位观测的要求.     

小型强流重离子源

一引言强流离子注入机已广泛应用到半导体工业、超精加工、金属表面掺杂及材料性能的研究上。强流重离子源是注入机上的重要部件,它对注入机的性能起着重要的作用, 我们对磁场下热阴极低压弧放电离子源进行了实验研究,获得较好的结果。     

300Kev,30mA氘粒子加速器

这是一台低能强流加速器。调试结果:靶上获得能量300keV,流强30mA的连续氘束流;束斑直径小于2cm。通过(d,T)反应中子产额达到3×10~(12)n/s。该器采用双等离子体离子源,双间隙高梯度加速管,由频率为2.5kHz的可控硅中频逆变器供电的对称型四级倍压稳压电源,直径20cm和转速1100r/min的高速旋转氚钛靶等。     

离子束溅射制作光谱选择性PbS薄膜

PbS能应用于制造激光用的Q转换开关及高效率太阳能吸收薄膜,澳大利亚P.J.Martin等人用1500eV氩离子在真空系统中作整块PbS靶的离子束溅射制取PbS薄膜。 他们用一个2.5cm的Kanfman离子源,沉积期间氩压力为1×10~(-4)mmHg,溅射靶是纯度为99.999％的整块PbS盘,靶面上流强密度为10～20mA/cm~2。薄膜沉积在1μm厚的铝基涂层上,此涂层在尺寸为20mm×     

电沉积法制备加速器生产109Cd用Ag靶

采用电沉积法对加速器生产109Cd所用Ag靶的制备工艺进行研究。实验研究了电沉积过程中影响Ag靶层质量及厚度的主要因素,确定了Ag靶制备工艺条件和工艺参数:ρ(Ag )=20~50 g/L,ρ(KNO3)=10~30 g/L,φ(NH4OH)=0.1~0.2;电流密度10~15 mA/cm2,电沉积时间2~3 h,室温。用此工艺条件制备出靶厚大于100 mg/cm2、表面光滑、镀层致密的Ag靶。     

离子束电子束多功能材料表面处理设备

本设备由以下系统组成:注入系统,有溅射离子源及不对称三电极加速管,能量50keV,流强4mA(N~+);电子束系统,能量45keV,功率密度10~2—10~6W/ cm~2;配备微机程序的束偏摆装置;靶材易换的磁控溅射靶;可作旋转、平移、升降等机械运动的高真空工作室(φ500×1600mm)。可进行离子注入及混合、电子束上釉及合金化、磁控溅射离子镀等工艺。该设备为材料表面改性和薄膜制备提供了新的手段。     

加速器联机装置运行状况

2008年武汉大学加速器联机系统初步建成,200 kV离子注入机至透射电镜束线进行了运行调试,开展了气体离子注入单晶Si、GaAs、Ag纳米晶和超临界反应堆材料(C276和6XN)的原位结构研究。结果表明,样品在注入至一定剂量时发生明显多晶和非晶化,单晶Si出现非晶化的临界剂量在10~(14) cm~(-2)。C276材料经1×10~(15)cm~(-2)的Ar离子辐照后,产生尺寸3-12 nm的位错环,其密度随剂量提高而增大,至5×10~(15)cm~(-2)出现多晶,剂量超过3×10~(16) cm~(-2)出现非晶化。在加速器-电镜联机光路上安装在线RBS靶室对离子束辐照材料进行元素成分和晶格定位测试。靠近电镜端安装50 kV低能离子源,开展核材料中氦泡形成过程的原位观测。对RBS/C装置进行数字化改造,用Labview控制系统运行,目前可进行计算机控制的背散射沟道测试。     

微管可控充气技术研究

本文采用基于燃料室和靶室独立控温的温度梯度法实现了燃料可控注入,验证了通过内径5 μm充气微管注入燃料的充气技术路线可行性,并研究了初始充气压力、靶室温度和燃料室温度对充气过程的影响。结果表明,初始充气压力为86 kPa、靶室温度恒温至19.5 K时,控制燃料室温度即可控制燃料注入量。     

温度梯度对冷冻靶微管充气过程的影响

采用基于燃料室和靶室独立控温的温度梯度法开展了冷冻靶微管可控充气技术研究。理论计算结合实验研究了不同尺寸靶球充气过程中温度梯度对燃料注入过程的影响。结果表明,充气结束时燃料室最终温度变化对燃料初始注入量的差值影响随靶球尺寸变化不明显,即通过温度梯度法实现燃料可控注入的途径对任何尺寸靶球均适用。随着靶球尺寸的增大,燃料在充气管处液化时所需温度梯度越小,燃料注入过程温度梯度控制范围越大,燃料注入量控制精度越高。对于内径2 mm的靶球、1.6 mL燃料室,当燃料室温度升至75 K时,燃料注入量控制精度达±3 μm/K。这些结果为冷冻靶燃料高精度加载技术研究提供了重要基础。     

中子发生器低速旋转靶

对高通量D-T中子发生器(中子通量高于10~(10)n/s)来说,采用大面积旋转靶,是提高靶对束功率的耗散能力,从而提高靶寿命的一种常用的有效方法。作者设计并试验的一种低速旋转靶(见图)使用靶片的最 大直径为150mm,环形活性区宽度为3cm。转速有60、120转/分两 种。靶座设计中考虑尽可能轻巧(减少感生活性)。靶片一样品间的距 离尽可能短(约5～6mm),以有效地利用中子通量,整个靶座由不锈 钢材料制成,并采用铁饼形的薄壳结构,束管和壳体用氩弧焊连接 成一体,靶片固定于φ20mm不锈钢管制成的旋转轴底部的冷却水 室上(中央冷却面φ70mm)。转轴中央装有进水管,靶片受到径向水 流冷却。     

用于材料表面强化处理的第三代多功能PⅢ装置

第三代多功能等离子体浸没离子注入（PⅢ）装置的强流脉冲阴极弧金属等离子体源既具有强的镀膜功能，同时也具有强的金属离子注入功能；它的脉冲高压电源能输出大的电流；并可获得高的注入剂量均匀性。该装置既能执行离子注入，又能把离子注入与溅射沉积，镀膜结合在一起，形成多种综合笥表面改性工艺。本文描述了它的主要设计原则、主要部件的特性以及近期的研究工作成果。     

GCr15表面钽沉积及碳离子注入的摩擦性能的研究

GCr15钢广泛用于各类轴承制造.为提高其摩擦性能,用磁控溅射法在GCr15轴承钢试样表面沉积厚约100 nm的钽膜,再进行不同注量的50 keV碳离子注入.用Ф6的GCr15钢球做对磨试验,测试它们的摩擦性能,用SEM观察磨痕形貌.结果表明,处理后GCr15钢改性层的Ta2C含量随注量增加,摩擦性能得以提高.载荷1 N、滑动速度50 mm/s条件下,注入3×1017ions/cm2的试样耐磨性是原始试样的1.65倍;表面沉积钽膜后,摩擦系数由未处理前的0.8～1下降至0.5左右,钽膜注碳后摩擦系数更降至0.2～0.3,注入层主要以磨粒磨损为主.     

氡析出率测量仪的研制

介绍了一种测介质表面氡析出率的装置。该测量装置的探头是φ50金硅面垒半导体探 测器,收集室用直径21.4cm,高11.5cm的聚乙烯圆筒,内层贴有0.5mm厚的紫铜皮制成;外层的反扩散室为正方形,其边长32cm,由厚0.8mm的金属板制成。该装置是就地测量氡析出率的可携式装置。装置的探测效率为21％～72％(相对湿度100％～0);本底     

加速器-电镜联机的离子光路及其调整方案

离子辐照引起的材料微结构变化是一个复杂的过程,用加速器-电镜联机装置可原位观察载能离子束辐照引起的材料微结构演变.武汉大学加速器-电镜联机装置由1台2×1.7 MV串列加速器、1台200 kV离子注入机和1台200 kV透射电镜组成,通过自行设计的传输系统实现联机.本文介绍联机装置的光路布局,给出了静电加速器离子动力学计算程序LEADS(linear and electrostatic accelerator dynamics simulation)优化计算的结果,提出了两种改进方案,并用LEADS对改造后的加速器-电镜联机中离子运动进行了计算.结果显示,调整现光路二单元四极透镜的同时,在200 kV注入机90°偏转磁铁至电镜之间增加1个二单元静电四极透镜,将提高该系统中离子束传输效率.     

升温离子注入——一种新的表面工程方法

利用等离子体源离子注入(PSII)技术对冷作模具钢材料Cr12MoV 进行不同温度范围氮离子注入模拟和实验的研究,研究温度在离子注入中对材料表面改性的影响机理。首先,利用 Trim程序对氮离子在 Cr12MoV 中注入过程进行模拟计算。然后,在能量、剂量等参数相同条件下,改变脉冲频率,即相对应地改变样品的表面温度对不同样品进行试验对比,分别测试其表面温度为:250 ℃,312 ℃,365 ℃,412 ℃,471 ℃。并在 312 ℃的温度条件,分别做了不同剂量的试验。用 X射线衍射分析 ( XRD )表面结构、晶相变化;用俄歇电子能谱 (AES )分析注入氮的浓度分布;用维氏显微硬度计测定其显微硬度;用针-盘磨损机测试其耐磨性能。结果表明,计算机模拟注入深度比实际测定短,由此说明,升温离子注入比常规方法具有更深的注入层。通过对 Cr12MoV 材料 PSII 表面温度效应明显提高试样的表面显微硬度及耐磨性能,根据实验结果得出了该种材料的等离子体源离子注入的最佳工艺参数。     

高功率脉冲离子束注入初步研究

离子注入用于半导体器件和大规模集成电路的生产中,显示出这种工艺的许多优越性。七十年代初期,哈威尔实验室等研究部门开始进行离子注入技术在非半导体材料中的应用研究。大量实验结果表明,仅几千埃的注入深度就能对金属材料的磨损和抗氧化性能起积极的影响,如一定浓度的氮离子注入钢能显著提高钢材的耐磨性,而且小于0.5μm的注入层能使20μm深度处的耐磨性仍有改善;适当剂量的Cr和Zr注入氧化铝陶瓷中,能起到硬化作用;     

HL-1X射线弯晶谱仪安装调试与实验

用自行研制的X射线弯晶谱仪首次在HL-1托卡马克装置上进行了安装调试和谱获取实验。谱仪是具有时间分辨的高集光本领、高分辨Johann型布喇格晶体谱仪,它采用了有效面积为11×5cm~2,曲率半径为377cm的大石英晶体板作为色散部件,探测器是一维空间分辨的大尺寸(10×10cm~2)多丝正比计数器,谱分辨率≈18000。在有氩注入的氢等离子体放电情况下,用这台谱仪获取了部分波段的类HeAr离子伴线谱,并由类HeArⅩⅦ3.9457A共振线的多普勒展宽,初步给出了中心离子温度T_i(0),表明谱仪研制获得成功。对实验结果进行了讨论,并提出谱仪的改进意见。     

圆柱体模型放射性核素比活度的HPGeγ谱仪就地测定

本工作采用一台便携式HPGeγ谱仪系统,对核工业航测遥感中心二级放射性计量站的地面圆柱体放射性模型（φ220cm×60cm,以下简称圆柱体模型）的放射性核素比活度进行了就地测量分析。 谱仪系统采用美国ORTEC公司生产的GHX-20190-P-LP型 HPGeγ探测器,其晶体几何尺寸为φ54.8mm×57.9mm,相对探测效率ε=30.3％,对60Co　1.332 5 MeV的能量分辨率FWHM