TEM样品制备中离子束对样品的损伤分析

针对TEM样品制备过程中离子束对样品的损伤所产生的"非晶化"影响进行分析和研究.在总结已有成果的基础上,得到一些新的突破:通过可信、简便的制样方法,可以直接观察到"非晶层";可以量测聚焦离子束制备的可供TEM分析的lC硅衬底样品的极限厚度.通过一系列自主设计的实验,得到如下结果:离子束的能量对"非晶层"厚度的影像非常大;"非晶层"的厚度与切割时离子束的加速电压有关,与离子束电流及入射角度等基本无关.     

聚焦离子束(FIB)直写技术研究

简单介绍了聚焦离子束的工作原理,以及在微电子行业中的应用.具体讨论了聚焦离子束在制备纳米图形中的影响因素,包括不同的加工参数,如离子束电能量、离子束电流、驻留时间,以及不同的制备方法产生的各效应,包括再沉积、结构干涉再沉积,对结构形貌的影响,从而确定各参数在纳米图形制备过程中的应用.实验结果表明,离子束能量改变了入射离子去除材料的能力、离子束电流改变了制备图形(线、方)结构的深宽比,驻留时间的变化增加了刻蚀结构中再沉积效应.     

2keV镓离子轰击单晶硅基底碰撞过程的分子动力学模拟研究

阐述了聚焦离子束技术的原理,介绍了离子与固体相互作用的计算机模拟方法.结合Tersoff-ZBL势函数,运用分子动力学方法,模拟能量为2keV的单个镓离子轰击硅表面.通过分析计算基底原子的速度等信息,研究了离子在入射过程中基底的温度变化等.并研究了入射离子在与硅基底原子的级联碰撞过程中造成的晶格损伤.研究发现,离子在入射过程中,通过级联碰撞,将能量传递给基底原子,基底温度出现峰值;当入射离子最终将能量传递给周围原子后,入射离子最终注入到基底内部,并观测到了入射离子在基底中形成的非晶化区域.研究结果为聚焦离子束刻蚀硅的分子动力学模拟提供理论指导.     

一种新颖的基于离子束刻蚀的纳米沟道制备技术

研究了一种新颖的基于MEMS工艺中离子束刻蚀的纳米沟道制备技术,通过研究离子束刻蚀微米级线条时,离子束刻蚀角度与刻蚀的轮廓形状之间的关系,在2μm线条内刻蚀出纳米沟道所需要的掩模图形,并结合KOH的各向异性腐蚀,成功获得了纳米沟道阵列.在两种不同的离子束刻蚀条件下,在2 μm图形内分别制备出单纳米沟道和双纳米沟道,最小宽度可达440 nm.     

基于Si3N4薄膜的纳米孔制备及λ-DNA分子检测

随着纳米加工技术的快速发展,纳米孔传感器越来越多的运用于生物大分子检测。本文利用聚焦离子束微纳加工技术在100 nm厚的氮化硅薄膜上制备出50 nm～60 nm孔径的纳米孔,将带有纳米孔的硅基片密封在两个有机玻璃液池内,在液池两侧加入氯化钾溶液,同时施加一定的偏置电压,利用膜片钳放大器可以实时监测离子穿越纳米孔所产生的离子电流,当在液池的一侧加入λ-DNA后,在电场力的作用下,λ-DNA分子穿越纳米孔由于物理站位作用从而引起离子电流的下降。     

驻波聚焦在体模中形成的精细损伤

为了提高聚焦超声的治疗精度,本文通过将两个完全相同,频率为0.6 MHz的行波聚焦换能器同轴共焦相向放置实现驻波聚焦。在相同焦点峰值正声压（17 MPa）条件下,结合组织中的声场数值仿真、空化和非线性测量,对比研究了驻波聚焦和行波聚焦超声分别辐照仿组织体模过程中的损伤变化及形成机制。研究可见：（1）相同焦点峰值正声压条件下,驻波聚焦和行波聚焦辐照形成的初始损伤尺寸分别为0.18λ×0.25λ、0.91λ×0.3λ,而达到相同焦点峰值正声压驻波聚焦所需的换能器表面声压仅为行波聚焦的0.46倍,表明驻波聚焦可以实现更精细的损伤同时降低声通道上声压幅值保护声通道的安全性。（2）相同焦点峰值正声压条件下,行波聚焦更快出现损伤,相比于空化,非线性效应影响更大。研究说明基于同轴共焦相向放置两换能器形成的驻波聚焦相比行波聚焦可以实现更精细的损伤,且声通道更安全,为驻波聚焦应用于临床提供了理论参考。     

样品测试条件对近红外煤炭品质分析结果的影响

针对样品堆积造成的近红外光谱散射、吸光度与噪声干扰差异,使得光谱的信噪比发生改变而产生分析误差的问题,研究了样品状态和测试条件对近红外分析结果的影响。采集了样品在不同装样厚度、装样次数和不同装样松紧程度条件下的近红外光谱,采用主成分分析压缩数据,建立遗传算法BP神经网络模型。通过比较不同样品状态模型的预测性能,确立了最佳的样品测试条件。实验表明重复装样和样品松紧程度不会明显改善模型预测性;在装样厚度为0.5mm时,水分、灰分、挥发分和发热量预测模型的决定系数分别为0.936 6,0.791 6,0.894 9,0.857 5,模型预测性能较好。     

普通消解与微波消解分析植物样品中Al等元素的方法比较

采集红壤地区植物样品65个,普通消解和微波消解后用ICP测定A l等6种元素含量。对两种消解结果进行线性回归分析发现,Al、Ca、Fe、Mg、Mn、P的回归系数分别为1.0014、1.0056、1.0725、1.0831、1.0039、0.9915;相关系数分别为0.9988、0.9834、0.9891、0.9970、0.9941、0.9945。两种消解方法对A l的消解具有很强的可比性。微波消解法具有能耗少、试剂利用率高、运行条件一致、样品损失少等优点。     

传输/反射法中样品位置及相关误差的修正

探讨传输/反射法测量时,修正样品定位误差的一种可能方法。考虑到理想情况下,样品两侧散射系数S₁₁与S₂₂、S₁₂与S₂₁分别相等,在根据测量的同轴线夹具两端的散射系数S^0计算样品两侧的散射系数S时,搜寻S₁₁与S22差异最小的位置,作为样品的确切位置,来减小误差。测量实例表明,该方法可有效修正定位误差,同时,S₁₁与S₂₂间偏离程度反映了误差的大小,可用来评估实验结果的合理性。该研究有助于深化对传输/反射法测量误差的认识,进一步探讨修正误差的可行途径。     

近红外光谱煤质分析模型中异常样品的剔除方法

针对建立近红外光谱煤质定量分析模型时训练集中的异常样品严重影响模型预测精度的问题,提出一种二次诊断法剔除异常样品:利用模糊C均值聚类法对样品进行聚类,得到可疑样品;将可疑样品作为验证集,通过PCA-GA-BP模型进行二次诊断,剔除异常样品。实验对比了训练集中异常样品剔除前后,模型对15组待测样品的预测能力,结果表明该方法能够准确剔除异常样品,并有效提高模型的预测精度。     

Formation of non-equilibrium phases and associated structural transition in the Pd-Ta system induced by ion beam mixing

For the Pd-Ta system characterized by a negative heat of formation of -78 kJ/mol, 200 keV xenon ion beam mixing with nano-sized Pd-Ta multilayered films was conducted to study the non-equilibrium phase formation. The results showed that uniform amorphous alloys can be formed within a composition range of 25 at%-78 at% Ta, which falls in the maximum possible amorphization range of 22 at%-80 at% Ta predicted by the empirical model. Moreover, two metastable crystalline phases both of FCC structure, yet with di...     

基于:CH薄膜的微齿轮的制备

采用低压等离子体化学气相沉积技术在硅片上制备出α∶CH薄膜,以金属铝作为掩膜,利用电子回旋共振微波等离子体反应离子刻蚀法制备微齿轮,再用化学腐蚀的办法将所制备的齿轮从硅片上剥离下来,最后清洗干净后用毛细管把微齿轮组装到一个固定的转轴上.扫描电子显微镜(SEM)测量表明,所得的微齿轮直径270μm左右,厚度12 μm左右,表面平整,侧壁陡直.     

Rapid detection of bacterial cell from whole blood: Integration of DNA sample preparation into single micro-PCR chip

A novel bacterial cell detection method from blood samples has been developed for molecular diagnostics. Functional integration of DNA sample preparation into polymerase chain reaction (PCR) chip enabled detection of pathogenic bacterial cells in a single microchip. Surface-modified micropillars possessing affinity for bacterial cells were fabricated inside a PCR chip, and reaction conditions were optimized to render the microchip with high surface-to-volume ratio PCR-compatible. After bacterial cells were captured on the micropillars from whole blood and PCR inhibitors were washed out, PCR mixture was injected to allow real-time amplification of DNA extracted from the isolated cells. Cell enrichment effect produced by volume reduction from large initial sample to small micro-PCR chip chamber led to increased detection sensitivity. Moreover, the developed method from sample preparation to detection of bacterial cells from whole blood took less than 1 h. These results demonstrated that the surface-modified pillar-packed microchip would be a practical approach for integration into Lab-On-a-Chip (LOC) to enable point-of-care genetic analysis.     

隐藏在金相试样制备技术之后的科学

现在,金相分析在破坏性物理分析(DPA)和失效分析试验中的应用已越来越广泛。金相试样制备的质量直接影响着金相分析试验结果是否准确,在极端情况下,不正确的操作可能得到的并不是"真实界面",从而得到错误的结论。所以,论文对隐藏在金相试样制备技术之后的科学展开研究。     

对土工试验中实验方法的探讨

为了确保地基基础施工的质量和安全,必须对土的物理性质和力学性能作出判断,土工试验的主要目的就是为了得出这两者的对应指标,以便于工程的顺利进行。土工试验包括三十多种试验方法,其中有试样制备和饱和、含水率试验、密度试验、比重瓶法、浮称法等。分别从试验概念和试验方法两方面对含水率试验、土粒比重试验这两种方法进行具体说明。     

Automated sample preparation for ICP analysis of active pharmaceutical ingredients and intermediates

Routine testing of active pharmaceutical ingredients (APIs) for metal residues is an expectation of regulatory bodies such as the FDA (U.S. Food and Drug Administration). Sample preparation techniques are the rate-limiting step in the testing process and can be variable depending on the specific characteristics of the API under test. Simplification and standardization of the routine preparation of inductively coupled plasma spectroscopy sample solutions of organic compounds has been developed using a commercially available robotic workstation. Contamination from the metal components of the instrument and from sample tubes used in the methodology has been studied using a Design of Experiments approach. The optimized method described can be used for the measurement of trace metals in Pharmaceuticals at levels compliant with European and U.S. regulatory requirements.     

ASIPP微束装置计算机控制系统研究

通过对ASIPP微束装置计算机控制系统的研究,文章着重探讨了ASIPP微束装置计算机控制系统的控制结构、控制流程、关键问题及其优化策略。