LSK-Ⅲ型离子束刻蚀机自动控制器

离子束刻蚀机是一个产生大面积离子束的对工件表面进行微细加工的设备。它是由离子源、真空室、配电和控制系统组成的。在一定的真空条件下,离子源产生大面积离子束,用这种离子束轰击各种固体表面,固体表面就会被剥蚀掉。     

材料表面改性的离子束技术与合金的择优溅射

本文简要地介绍了几种用于材料表面改性的离子束技术及其所取得的成效,着重从离子与固体表面相互作用所引起的择优溅射、增强扩散与偏析的角度,讨论了发展离子束技术与研究离子与表面相互作用的基础研究之间的关系,强调了离子轰击诱发的吉布斯偏析在决定表面成分分布上的重要性。     

离子束轰击诱导硅表面纳米结构和铁纳米条纹

研究了氩离子束轰击诱导硅表面自组装纳米结构和铁纳米条纹的形成规律.在单晶Si(100)表面水平放置直径为2mm的铁棒,采用3 keV氩离子束垂直轰击硅样品表面.扫描电镜观察表明:在金属铁棒周围由近及远,硅表面形成纳米条纹和纳米点阵,纳米条纹向纳米点阵的过渡形貌为链状纳米椭圆结构;并在铁棒区域自组装出金属铁纳米条纹.通过阻尼Kuramoto-Sivashinsky方程对离子束作用下固体表面纳米结构的形成机理进行了合理的诠释与讨论.     

离子束技术制备Ag-Cu固体润滑膜的研究

介绍了采用离子束技术（包括离子束溅射和离子注入）在钢表面沉积Ag-Cu合金固体润滑膜的方法。通过现代测试技术研究和测量了Ag－Cu合金固体润滑膜表面的显微硬度、磨痕形貌、摩擦系数等，结果表明经离子注入的Ag30Cu70合金膜具有优良的润滑和耐磨能力。还分析了离子注入的作用及Ag-Cu合金膜的减摩机理。     

离子束材料改性、加工与分析的研究

近年来,离子束与固体材料相互作用的研究领域发展很快,已渗透到材料科学、表面科学、周体物理、核物理与微电子学等各个学科。低能离子束溅射用于生长薄膜与材料表面微细加工,中等能量离子束用于材料改性与半导体掺杂,较高能量离子束用于材料表面分析,     

离子束技术制备Ag—Cu固体润滑膜的研究

介绍了采用离子束技术（包括离子束溅射和离子注入）在钢表面沉积Ａｇ－Ｃｕ合金固体润滑膜的方法。通过现代测试技术研究和测量了Ａｇ－Ｃｕ合金固体润滑膜表面的显微硬度、磨痕形貌、摩擦系数等，结果表明经离子注入的Ａｇ３０Ｃｕ７０合金膜具有优良的耐磨能力，还分析了离子注入的作用及Ａｇ－Ｃｕ合金膜的减摩机理。     

离子束刻蚀的束流回路控制

离子束刻蚀是70年代迅速发展起来的一种超精细加工新技术,它是利用离子束轰击固体表面的溅射现象,刻蚀固体表面,利用掩模,可加工出各种精细图形。在缺乏深度终点控制器的情况下,离子束流的稳定度关系到加工深度的精确控制,是离子束刻蚀机的重要指标。影响束流稳定的因素很多,如工作气体流量,阳极电压,真空室温度变化,阴极灯丝的蒸发,离子源栅极引出系统热变形等。因而提高束流稳定度是个重要而困难的问题。我们利用离子束刻蚀工艺制作沟槽栅声表面波器件,为了满足器件对沟槽深度分布的精度要求,需要提高束流稳定度,为此我们采用了束流回路控制方法。这方法是利用束流采样控制     

我国首批离子刻蚀机产品研制成功

离子束刻蚀技术是近十年来迅速发展的一种超精细加工技术。利用离子束轰击固体表面时发生的溅射效应来剥离加工任何固体工件上的几何图形。刻蚀的图形有极高的分辨率,沟槽深度和槽壁倾角可控,无钻蚀现象,表面应力小。而且加置相应机构还能兼作溅射沉积、减薄、抛光、清洗,表面织构等工作。     

离子束入射角度对Co50Nb50薄膜微结构的影响

利用离子束辅助沉积技术,通过改变离子束入射方向与薄膜表面法线的夹角,制备了一系列厚度为50 nm的Co50Nb50薄膜,并研究了离子束入射方向对薄膜表面结构的影响.实验中,离子束入射角分别为0°,30°,45°,75°和85°(掠射).研究结果表明,所得到的薄膜均为非晶结构.离子束垂直入射(0°入射)时,薄膜表面产生渗流花样;入射角为30°时,渗流现象更加明显,薄膜表面粗糙度增大;随入射角增至45°,表面渗流现象减弱,薄膜变得平整;当入射角进一步增加到为75°,薄膜表面出现平行于入射方向的纳米条纹;离子束掠入射(85°入射)时,薄膜表面条纹的平均宽度减小,均匀性提高.研究表明上述表面结构的变化是原子沉积、离子束溅射和沉积原子热扩散共同作用的结果.     

多阳极束形可变的冷阴极离子源的放电特性的研究

研制了新型多阳极永磁冷阴极离子源,它可用于低能离子束辅助淀积、离子束刻蚀和离子束表面改性等领域。该新型离子源具有引出束形状、密度分布易于改变管制的优点,从而能预期离子束轰击靶面上的密度分布。本研究了几种多阳极结构,其单元阳极为矩形或圆形。论述了子阳极几何形状及它们的布局对放电的影响,阐明了放电特性与气压、磁场和阳极纵宽比的关系。中特别讨论了子阳极间沟道的作用。     

球心处有附加电极的半圆形容器等离子体源离子注入过程中鞘层的时空演化

本文利用两维流体模型研究了半圆形容器在放置共心零电位附加电极情况下,等离子体源离子注入的离子鞘层时空演化动力学过程.考察了鞘层内随时间变化的电势分布和离子密度分布,计算了容器内外表面的离子束流密度分布和注入剂量分布随时间的变化规律.研究结果显示,容器内表面附近鞘层扩展到附加电极后,其中的离子逐渐都注入到容器内表面、电场分布逐渐趋于稳定.同时,在容器内表面上,离子注入剂量不再增加.     

电子束、离子束与蓝宝石相互作用的研究

研究了电子束、离子束作用于Al2O3表面时成分的变化，表明无论电子束或离子束都能使Al2O3发生分解，产生导电的元素Al。实验在PHI610·SAM上进行，电子束轰击下（3keV，O．5μA，入射角60°）10s就有元素Al分解出来，2min以后就达到饱和，分解析出量随时间成a（1－e－bt）的关系。离子束轰击下同样发生元素Al的分解，但当Ei＞3keV时，由于剥离速率加大，溅射5min时表面Al峰反而比1min时要弱。这时表面Al含量处于分解析出与溅射剥离的动态平衡中。实验还发现了Al2O3的解析与表面成分有关（如碳的含量）。最后讨论电子束与离子束的解析机理。     

氧化石墨烯的离子束辐照表面改性

采用低能N+离子束对氧化石墨烯进行辐照,研究离子束辐照对石墨烯表面的改性作用,通过拉曼光谱仪(Raman)、原子力显微镜(AFM)和透射电子显微镜(TEM)表征了氧化石墨烯的辐照效果。结果表明,由于辐照产生的原子碰撞和热效应,在一定的N+辐照剂量下,氧化石墨烯表面发生原子的迁移、重排,在表面产生了纳米孔和晶化现象。Raman结果显示,相对于未辐照组,辐照后的氧化石墨烯特征峰相对强度比值ID/IG明显降低,表明离子束辐照减少了氧化石墨烯表面缺陷,具有明显的改性效果。     

细水雾作用下固体表面火蔓延速度变化规律的小尺度实验研究

通过模拟实验进行了细水雾作用下不同固体材料表面火蔓延特性的小尺度实验研究.实验在小型风洞中进行,在有细水雾和无细水雾作用的情况下,分别在不同来流速度条件下深入研究了4种典型固体材料表面火蔓延的规律,定性的描述了细水雾对不同固体材料表面火蔓延的抑制作用,通过比对分析,揭示了细水雾作用下不同类型固体材料表面火蔓延的变化规律,为细水雾的实际工程应用提供参考.     

立堵截流戗堤堆石分叉特性研究

通过模拟实验进行了细水雾作用下不同固体材料表面火蔓延特性的小尺度实验研究。实验在小型风洞中进行，在有细水雾和无细水雾作用的情况下，分别在不同来流速度条件下深入研究了4种典型固体材料表面火蔓延的规律，定性的描述了细水雾对不同固体材料表面火蔓延的抑制作用，通过比对分析，揭示了细水雾作用下不同类型固体材料表面火蔓延的变化规律，为细水雾的实际工程应用提供参考。     

基于FireFOAM的火焰加速突变行为的数值模拟

为了研究倾斜固体表面顺流火焰蔓延的突变行为特性,基于OpenFOAM开源计算流体软件的FireFOAM瞬态湍流火焰求解器,以典型可炭化材料瓦楞纸为原型,分析了倾斜角度为0°到30°范围内火焰形态、质量损失速率和固体表面热量分布的变化规律。结果发现火灾特性参数(火焰倾角和面积)随倾角增加而增加,且在倾斜角度为10°和20°之间存在突变区域。当倾角小于10°时,火焰行为及固体表面接收到的热量分布基本保持不变;当倾角大于20°时,火焰面积及火蔓延速度随时间增大,火焰倾角变化较大且热量分布随时间变化逐渐增加。通过判断未燃区热量分布和温度之间的特征比值的变化趋势,揭示了固体表面倾角与火蔓延突变及加速行为的影响机制。     

离子束和电子束对SnO_x超微粒子薄膜表面特性的影响

本文讨论了用AES分析SnO_x超微粒子薄膜表面的有关问题。观察分析了成分和导电性不同的样品经离子束轰击清洗表面后,在AES的探针电子束连续轰击下,表面俄歇信号的峰形变化。利用SEM观察比较了离子束和电子束轰击区域和非轰击区域的图像。并与热退火样品作了对比。结果显示,轰击区域超微粒子薄膜的表面形貌变化很大,平均粒径显著增加。     

低能离子束原位研究系统的建立及其应用

介绍一套具有质量分辨能力的低能离子束原位研究系统及其性能。在该系统中 ,低能离子束能量可调范围为 5～ 2 0 0eV ,束流为 1～ 6 μA ;在 10 0eV的能量下 ,束流密度可达 10 0 μA/cm2 ;离子束能量降至 10eV时 ,束流密度为 10～ 2 0 μA/cm2 。能量分散为± 0 5eV。离子的质量和能量分别由四极质谱仪和筒镜能量分析器表征 ,离子束束流和束流密度分布用两个法拉第杯进行测量。WienFilter的质量分辨率为 4 0。系统上装有XPS ,UPS ,LEED等分析仪器 ,确保在UHV条件下实现原位表面研究     

三维瞬态方形管流的热流固耦合数值模拟

以主动冷却发动机壁板为模型,考虑受均匀热流载荷作用下方形管在流体冷却过程中的共轭传热问题,建立了防热涂层、固体管道和冷却液的三维耦合模型。利用数值离散方法进行了瞬态热流固耦合分析,得到了固体结构和流场的瞬态温度场、界面热流及结构应力分布规律。结果表明:在冷却液的作用下结构温度能达到稳定值,但油冷情况下稳态温度值高于水冷情况;在流固界面处温度沿流向逐渐上升,且壁面热流分布在界面上下表面处随时间变化情况不同,在结构边角处出现较大的应力集中。     

C-90%SiC涂层加热处理前后形貌特征及其阻氢性能的研究

对离子束混合技术在不锈钢基体上沉积C-90%SiC涂层进行不同温度的加热处理及H+注入.对加热处理前后H+注入涂层表面进行了SEM的观察,研究涂层表面加热处理前后鼓泡数量及分布的变化.通过AFM分析,研究涂层内沉积颗粒大小、形状以及分布与加热处理温度的关系.通过SEM-EDAX测量,研究涂层内组元分布的变化.涂层的H+注入的二次离子深度分布测量表明,试样经加热处理后,涂层的阻氢能力得到进一步的提高.