脉冲多弧离子源所镀膜层均匀性的实验研究

为了解决脉冲多弧离子源镀制膜层的均匀性问题,文中首先分析了不同阴极尺寸、不同辅助阳极尺寸、不同引弧方法以及不同基片距阴极的距离引起所镀膜层透过率曲线的改变,进而讨论了脉冲多弧离子源电极几何尺寸对膜厚均匀性的影响．采用在基片下加一个圆筒形负电位电极实现了脉冲多弧离子源镀膜的均匀性．实验结果表明,在直径７０ｍｍ范围内透过率相对误差为±６．７％,小于所要求的±１０％．     

脉冲碳等离子体源发射特性研究

研究讨论了在脉冲工作方式下，碳等离子体源的发射特性，根据离子束流分布和膜层厚度测试结果，分析了影响脉冲碳等离子体源发射特性的因素．给出了改善脉冲碳等离子体源发射特性的途径。     

脉冲离子镀膜中的脉冲计数

在脉冲真空电弧离子镀膜过程中，膜层厚度的控制至关重要．由其镀膜机理可知，膜层厚度与脉冲放电次数之间成线性正比关系，可以通过对脉冲放电次数进行计数的方法达到控制膜层厚度的目的．然而，脉冲计数的准确性受到很多因素的影响，分析认为主要是由外界电磁干扰和多斑点的产生引起计数的不准确．为此，采用了加入延时电路的方法提高计数的准确性．实验表明，采用这种计数电路减少计数误差是可行的，并能将误差控制在5％的范围内，能够很好的满足薄膜沉积的工艺要求．     

电弧离子镀制备TiAlN膜工艺研究

采用阴极电弧离子镀技术在1Cr18Ni9Ti不锈钢基材上制备TiAlN膜层,镀膜装置为俄罗斯科学院UVN 0.5D2I电弧离子镀膜机,该设备由一个大功率的气体离子源和两个金属蒸发源组成.气体离子源具有气体离子轰击和辅助沉积的特点.研究了电弧电流、负偏压和气体离子源功率等工艺参数对膜层的影响规律.实验结果表明:气体离子源具有明显的细化金属颗粒的作用.提出了制备TiAlN膜层的最佳工艺,得到了厚度为5 ～10μm、相结构为Ti0.5Al0.5N、显微硬度为1200HV0.01的TiAlN膜层.     

End—Hall离子源及其辅助镀膜技术

由西安工业大学自行研制的End-Hall离子源，已经成功在离子辅助镀膜中镀制了ZnS，MgF2，SO2等薄膜，其光学性能，耐磨，耐酸，碱等性能大大提高，近几年来利用中空离子源采用CH4气体成功镀制出类金刚石薄膜红外线光学保护膜材料．     

磁控溅射头罩镀膜膜厚分布模拟

尽管有很多模模型对平面磁控溅射膜厚分布进行了模拟，但对大面积如半球形的头罩膜厚分布的模拟则没有涉及。本根据磁控溅射球冠形基片上膜厚分布规律出发，分析了几个可能实际头罩均匀镀膜的模型，并对不同的模型进行了计算机模拟，找出了实现头置均匀镀膜的最佳方式，并得到了实际验证。     

脉冲多弧离子镀研究

介绍一种新型镀膜方法的工作原理及相关参数，介绍了采用这种新型镀膜方法镀制的类金刚石膜层的性能．     

交流脉冲MIG电弧稳定性及其控制

研究交流脉冲MIG焊接工艺的主要目的是为了焊接薄板，交流脉冲MIG使用逆变式交流弧焊电源，在电弧变换极性时若不加稳弧措施电弧不能稳定燃烧，为此，在分析交流脉冲MIG已有的稳弧方案的基础上，提出了稳定交流脉冲MIG电弧的控制方案，在交流脉冲MIG的启弧过程，正常焊接过程，收弧过程中采取了相应控制策略，同时结合高压脉冲稳弧控制，稳定了交流脉冲MIG电弧，这种方案的稳弧效果与焊接电流大小无关，具有广泛的适应性。     

脉冲多弧离子源引弧效率的定量检测与过程控制

介绍了一种应用于脉冲多弧离子源镀膜过程控制的电子监控装置．用该装置定量检测脉冲多弧离子源的引弧效率，克服了因停弧带来的膜厚误差的缺点．本文主要叙述了该装置的工作原理及有关电路．     

清洗刻蚀源的均匀性分析

为了研制具有高性能的离子源,进而获得高质量的加工工艺,用自制的法拉第筒对清洗刻蚀源均匀性进行了测试,分析了影响离子束均匀性的主要因素,并采用清洗刻蚀离子源进行氩离子束刻蚀.实验结果表明:采用双圈发射型结构比采用单圈结构所得到的离子束密均匀性要好,在一定范围内减小阳极放电电压、减小出口束流、增大距源出口中心距离均可导致出口束密均匀性的提高,离子束刻蚀Cu膜表面粗糙度与离子束密空间分布均匀性紧密相关,目前可达到的最优表面粗糙度值为1.067 8 nm.     

不同磁控溅射模式膜厚均匀性研究

使用磁控溅射和非平衡磁控溅射方法，在玻璃基底上沉积钛膜。实验了在同等工艺条件下平衡和非平衡两种不同的工作模式对膜厚均匀性的影响。结果表明，靶基距是影响磁控溅射薄膜厚度均匀性的重要工艺参数，在一定范围内，随着靶基距的增大，膜厚分布均匀性有提高的趋势；磁场分布是影响两种磁控溅射膜厚分布差异的主要因素；非平衡磁控溅射膜厚均匀性随附加励磁线圈电流改变而变化。     

脉冲真空电弧离子镀沉积类金刚石薄膜的结构和力学性能研究

利用脉冲真空电孤离子镀技术在3Cr13不锈钢上制备了类金刚石(DLC)薄膜．通过Raman光谱分析了膜的结构特征，采用摩擦磨损试验机测试了薄膜在不同载荷下的摩擦系数，运用划痕仪研究了膜基的结合强度．结果表明：所镀制的薄膜具有典型类金刚石结构特征，膜中ID／IG为1．33；摩擦系数随着载荷的增大而减小，载荷为5N，转速120r／min时的摩擦系数为0．02；Ti过渡层的引入显著地提高了膜基结合力．     

脉冲激光沉积CN_x薄膜的微观组织结构表征

利用脉冲激光烧蚀CNx靶,在室温至450℃基片温度时沉积CNx薄膜.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子谱(XPS)和拉曼光谱(Raman)等对CNx薄膜的表面形貌、化学成分、结晶性以及价键状态进行了分析.结果表明:所得CNx薄膜呈非晶状态,表面形貌与沉积温度密切相关,基片温度高于150℃时薄膜表面较为光滑.随着基片温度的增加,薄膜中C—N键的面积分数从31.2%逐渐减少至14.1%,N—sp3C和N—sp2C键的面积分数随之减少,300℃时最利于形成sp3键.Raman光谱中比值ID/IG总体呈上升趋势,G峰的位置向高波数(高频)方向移动且半高宽(FWHM)下降,薄膜由CNx薄膜的无序结构逐渐向高有序化程度类石墨结构转变,石墨化程度增加.     

Nano-sized Thin Films Fabricated by Ion Beam Sputtering and Its Properties

Nanoscale thick amorphous Ni-Cr alloy thin films were fabricated by low-energy ion beam sputtering technology; then the as-deposited samples experienced rapid thermal process to realize the transformation from amorphous to crystalline state. The film thickness was measured with a-stylus surface profiler, the structure and the compositions of the films were confirmed by low angle X-ray diffraction and scanning auger electron microprobe respectively, and the surface topography was characterized by scanning electron microscope and scanning probe microscope. Electrical property of the films was measured by fourpoint probe. The experimental results illustrate that the combined processes of ion beam sputtering and rajid thermal process are effective for fabrication nanoscale Ni-Cr alloy thin film with good properties.     

AIB用于改进PLD沉积在机械瓣膜上的类金刚石膜的质量

用脉冲激光沉积(PLD)法在热解C制作的人工心脏机械瓣膜上沉积类金刚石(DLC)薄膜,并用3KeV的氩离子轰击(AIB)DLC薄膜。采用拉曼(Raman)光谱和X射线光电子能谱(XPS)分别对AIB前后的DLC薄膜进行检测分析,用光学显微镜观察AIB前后的DLC薄膜表面。实验结果表明:AIB不影响薄膜的黏附性。但是可以在一定程度上导致薄膜微观结构的变化和sp3/sp2比值的提高,可以在薄膜中掺杂微量的Ar元素,可以有效消除薄膜表面吸附的O,但对薄膜中C-O、C=O和COOH的影响较小。因此,离子轰击法可以作为一种改进类金刚石薄膜质量的方法。     

类金刚石薄膜的折射率研究

利用脉冲真空电弧镀方法在硅基底上沉积类金刚石薄膜，研究薄膜折射率和工艺参数以及折射率与薄膜本征硬度的关系，结果表明：无氢类金刚石薄膜的折射率在2．5～2．7之间；不同的工艺参数可以得到不同折射率的薄膜；通过改变工艺条件来制备不同折射率的薄膜，和不同的基底材料的折射率匹配，使其有一定的机械强度。     

Investigations of ZnO thin films deposited by a reactive pulsed laser ablation

Highly transparent ZnO thin films were deposited at different substrate temperatures by pulsed laser deposition in an oxygen atmosphere. The thin films were characterized by various techniques including X-ray diffraction, scanning electron microscopy, optical absorption, and photoluminescence. We demonstrated that oriented wurtzite ZnO thin films could be deposited at room temperature using a high purity zinc target. Variable temperature photoluminescence revealed new characteristics in the band edge emission. The underlying mechanism for the observed phenomena was also discussed.     

脉冲多弧离子镀制备类金刚石薄膜的结构分析

利用脉冲多弧离子镀技术在硅基底上沉积类金刚石薄膜．喇曼光谱和Ｘ 射线衍射分析表明：类金刚石薄膜是无定形结构;利用扫描电镜发现：类金刚石薄膜表面不光滑,石墨颗粒的大小和密度随厚度增加而增加,但薄膜致密．     

Ti-Ni合金上镀制类金刚石薄膜研究

利用脉冲真空电弧离子镀技术在Ti-Ni形状记忆合金上成功地镀制了类金刚石薄膜，测试了膜层的电阻率，进行了Raman散射和扫描电镜（SEM）分析，并对两种工艺方法的优劣进行了比较。