MEVVA离子源及其应用

综述了ＭＥＶＶＡ离子源在金属硅化物，磁性薄膜，准晶材料和表面复合材料的制备以及电催化，抗腐蚀，抗高温氧化，抗疲劳和磷酸盐玻璃抗风化等研究领域的应用。     

MEVVA离子源凸形引出电极的研制

介绍了金属蒸气真空弧(Metal vaporvacuumarc,MEVVA)离子源的凸形引出电极的研制.研究表明,凸形引出电极可以完成离子束的强制发散功能,从而在较短的引出距离和较小的引出电极面积的条件下得到大的束斑和均匀可应用的束流分布.通过对几种不同的电极结构的比较研究,得到了满足应用要求的凸形引出电极.     

Photoluminescence from neodymium silicide thin films formed by MEVVA ion source

Neodymium silicides were synthesized by Nd ion implanted into Si substrates with the aid of a metal vapor vacuum are(MEVVA)ion source.The blender of Nd5Si4 and NdSi2 was formed in a neodymium-implanted silicon thin film during the as-implanted state,but there was only single neodymium silicide compound in the post-annealed state,and the phase changed from NdSi2 to Nd5Si4 with increasing annealing temperature.The blue-violet luminescence excited by ultra-viloet was observed at the room temperature(RT),and the intensity of photoluminescence(PL)increased with increasing the neodymium ion fluence,Moreover,the photoluminescence was closely dependent on the temperature of rapid thermal annealing(RTA),A mechanism of photoluminescence was discussed.     

金属真空弧离子源引出强流离子束的数值模拟

为了引出更高强度、更高亮度的铀离子束,以满足重离子研究中心(Gesellschaft für SchwerionenforschungmbH,GSI)重离子同步加速器的需求,本文用三维的计算机程序KOBRA3-INP对金属真空弧离子源(Metalvapor vacuum arcion source,MEVVA)引出强流铀离子束在引出系统和后加速系统中的动力学特性进行了研究,讨论了离子源发射束流密度对引出束性能的影响.结果表明,束流损失主要发生在引出系统和后加速系统之间的漂移区;在假设漂移区束流被空间电荷中和的情况下,模拟结果和实验结果符合;在发射束流密度为180-230 mA/cm2范围内,经后加速的束流强度变化不大.     

用于EBIT装置的小型MEVVA源及其离子注入实验

为给上海电子束离子阱(Electron Beam Ion Traps,EBIT)装置提供低电荷离子,我们研制了小型金属蒸汽真空弧(Metal Vapor Vacuum Arc,MEVVA)离子源,可产生多种金属以及半导体材料的低电荷离子.本文介绍小型MEVVA离子源的特性及其在上海EBIT装置上的离子注入实验.实验结果显示,合理控制注入参数可以使注入并被束缚在EBIT中的离子数密度达到108～109/cm3.     

离子注入精密摩擦付的橡拟实验研究

精密摩擦付是每种具有转动或滑动动作的精密机械的关键零件。从使用的角度来看,它的质量直接决定着整机的技术指标。制造经久耐用的精密摩擦付对于提高整机性能有二重意义:其一,长寿命摩擦付自然延长整机的使用寿命,减少零件耗损与整机维修时间,有很大的经济意义;其二,对于特定的使用场合,机器一经启动,在相当长的时间内不可停机,长寿命精密摩擦付就更加显示出其重要性了。从制造的角度来看,精密摩擦付允许公差很小,只有     

Temperature elevated N ion implantation of Ti6A14V alloys using the plasma source

1 INTRODUCTIONTi6Al4V alloys widely aPplied in aircraft comPorLents, cheAncal processing facilities,to medical jInplants, and so on because of its remaxkable mechaIilcal and chendcal prop-erties such as high strength-to-weight ratio and corrosj.on resistance[1]. However, the wearbehavior of titboum alloys in a tribological environInent is less satisfactoryl2l3]. Thereare reports on the effects of nitrogen ion imPlantation on hazdness, weax resistance, com-position and structure of Ti6…     

离子注入对软金属材料摩擦特性的影响

本工作将银试件作N离子注入。对铝青铜或锡青铜则先真空蒸镀B、Ag、In或Sb膜后作N~+反冲注入。试件在低负载、低转速、干摩擦或高负载、高转速、油润滑条件下作摩擦试验。试验表明大部分注入试件表面的摩擦系数有明显下降。本文对离子注入降低摩擦系数的机理也进行了初步讨论。     

离子注入、分析联用靶室

近年来,离子注入和离子束分析技术,应用相当广泛,已扩展到许多新的领域,形成了一种多学科性的边缘学科。 离子注入已作为一种成熟的技术广泛地应用在半导体工业上,在半导体制造工艺方面,它比传统的热扩散法显示出多方面的优越性。同时在材料改性方面也引起人们的极大兴趣,许多金属部件在实际使用时起作用的是金属表面的性质,而离子注入正好是能够改变金属表面性质(如硬度、磨损、腐蚀等)的有效途径。此外,离子注入技术用来改变光学表面指定区域的反射率、折射率,这在“集成光学”中是一项有效技术,也有人利用离子注入技术研制记忆元件(如磁泡)以及提高超导材料的超导性能等。     

离子注入微型半导体探测器的研制

国际上最早使用的微型探测器是盖革-缪勒计数器,并用它首次对活体内的肿瘤进行了测试。六十年代以来,它逐步为半导体探测器所代替。七十年代以来,微型半导体探测器已广泛地用于血流动力学、肺功能研究以及食管、胃和眼睛等体内和体表器官的诊断。我们也曾用半导体硅探测器对甲状腺节结进行过测试,效果良好。     

离子注入提高透明铁电陶瓷PLZT的光敏度

PLZT透明铁电陶瓷的某些组分有电光记忆特性,可利用其光铁电效应进行图象的记录和显示,但通常由于PLZT光敏区为紫外光区,且存像光能阈值大,限制了它作为存储介质的应用。本文介绍用离子注入方法提高光敏度。     

C、Co及C+Co双注入对高速钢机械性能影响的研究

采用ＭＥＶＶＡ源离子注入机对高速工具钢进行了Ｃ,Ｃｏ及Ｃ＋Ｃｏ注入,并做了硬度,摩擦系数测量和磨损实验,Ｃ离子注入剂量３×１０＾１７ｃｍ＾－２能量６０ｋｅＶ,Ｃｏ离子注入剂量为２×１０＾１７,４×１０＾１７,６×１０＾１７ｃｎ＾－２能量１０２ｋｅＶ。结果表明,不同元素,不同剂量的离子注入均能有效地改善ＨＳＳ的硬度和摩擦磨损特性,从而极大延长ＨＳＳ的工作寿命,且随着注入剂量的增加,改善的效果有所增强     

离子注入法掺杂聚乙炔的初步探索

聚乙炔(CH)x是一种简单的共轭有机导电高分子材料。1975年日本白川首先用高浓度的Ti(OBu)_4-AlEt_3体系在-78℃下定向聚合得到了均匀的、具有高结晶度的顺式(CH)x薄膜。1977年白川与美国MacCDiarmid等合作,发现掺杂能改善(CH)x的导电性能。后来又发现掺入不同的杂质可使(CH)x显示n型或P型半导体的特性。聚乙炔薄膜具有物理上准一维金属膜型的一些特殊性质,因而引起物理学家的广泛兴趣。1980年美国Su、Schrieffer和Heeger提出了聚乙炔的孤立子(Soliton)导电模型,并用这种模型成功地阐述了一些实验现象。(CH)x的原料便宜,合成简单,具有广阔的应用前景。人们预期可以把聚乙炔应用于制备太阳能电池、蓄电池及塑料半导体器件等。     

利用金属钛离子注入天冬氨酸转氨酶生产菌诱变筛选高产菌株的初步研究

利用金属钛离子注入天冬氨酸转氨酶生产菌株U12-3-19进行诱变,摸索金属离子与该生产菌株的互相作用规律,统计变异情况,并与氮离子注入诱变和紫外诱变的效果做了比较,得到了较高的突变率和较广的突变谱。通过大量筛选,在苯丙酮酸的浓度为20g／L的条件下,得到了使L-苯丙氨酸产量提高22．67％的高产菌株U12-25-116-J75。     

注入稀土元素改善钢的耐蚀性

离子注入技术已超出了半导体工业的范围,成为材料科学中强有力的研究手段,并在材料改性领域中开始了工业应用。有人认为离子束技术是进行“材料设计”的手段,是实现“从天然材料到人造材料时代的关键。稀土元素在冶金中的应用很有前途,加入适量稀土可改善钢的机械性能、加工性能和耐蚀性能。但稀土元素改善钢的耐蚀性的作用和机理都有待深入研究,而用离子注入技术系统研究稀土元素改善钢的耐蚀性的工作尚未见报道。我国稀土资源丰富,系统地研究注入稀土元素的作用有重要意义。为了改善航空发动机轴承的抗局部腐蚀性能,美国海军实验室曾将Cr、Mo等常规耐蚀合金元素注入到轴承钢表层,并取得良好效果。本工作亦显示了注入稀土元素改善轴承钢抗点蚀特性的潜力。     

离子注入在红外与电荷耦合器件中的应用与研究

我所于1982年建立了以LC-2A型离子注入机为核心的离子注入实验室后,我们开展了离子注入在红外器件和电荷耦合器件中的应用研究及离子注入物理的研究。离子注入技术已成为我所半导体器件研制中的必不可少的工艺技术。离子注入物理的分析研究工作也获得某些结果。     

X射线衍射方法研究钢铁材料注入层的结构变化

离子注入用于金属材料表面强化已有十多年历史。国内外已取得许多重要结果。对于离子注入所造成强化的机理研究,将有助于解决实际的工业应用和所存在的问题。迄今,国外     

离子注入与离子束混合两用机

早在1979年,为了解决应用于高温高真空环境下的轴承的自润滑问题,我们就着手采用     

Development of laser ion source for heavy ion applications

We have been developing a high-performance laser ion source (LIS) for practical applications since 2009. Ideally, the LIS should generate a carbon beam with a peak current of 20 mA and a pulse duration of over 1 μs. We selected a Nd:YAG laser with a Gaussian-coupled resonator as the laser source based on our experience of generating high-charge-state ion beams. This laser can produce fundamental pulses with a power of 650 mJ and durations of about 6 ns. The graphite target used is 10 cm high and 10 cm in diameter, as it can be irradiated with up to 10⁵ laser shots. The maximum extraction voltage was designed to be 50 kV. We have already finished designing the LIS and we commenced fabrication. We intend to measure the source performance by performing plasma and beam tests up to the end of March 2011.     

离子注入提高高速钢W18Cr4V的耐磨性

1979年英国的N.E.W.Hartley采用注入CO~+的方式注碳,经CO~+注入的工具插件 (4Ni1Cr)和拉丝模(WC—6％CO),获得了磨损降低、寿命延长的好效果。1976年英国的I·H·Willson和1978年苏联的I.M.Belii曾分别报道用N~+注入Ti膜成功地合成了TiN,并对其电性能进行了系统研究。1981年中国台湾的P.A.Chen和T.T.Yang也用N~+轰击沉积在Si片上的1200A厚的Ti膜,成功地合成了化合物TiN,并用RBS和X-ray衍射对合成的化合物进行了鉴定。本实验采用CO~+注入高速钢,N~+注入高速钢表面镀Ti样品,与常规的N~+注入及空白样品进行对比,对注入后表面硬度和耐磨性的变化、注入层的成份、组织结构等进行了研究。实验结果表明,这两种注入工艺获得了比N~+注入更佳的效果。