不等电位空心阴极Ar等离子体放电发射光谱的诊断

等离子体中电子激发温度是等离子体的一个重要物理参数之一,对材料表面改性具有非常重要的意义。本实验以Ar气为工作气体,利用发射光谱法对双层辉光放电等离子体参数进行在线诊断。依据气体放电中的光谱发射谱线强度与等离子体的电子激发温度有关,本实验选择了650~800 nm范围Ar原子谱线,通过玻尔兹曼方程,采用多线-斜率法对等离子体电子激发温度进行了估算。实验研究了工件电压、源极电压、工作气压等工艺参数对电子激发温度的影响,测量了电子激发温度的空间分布。实验结果表明,随工件电压的升高,电子激发温度先减小后增大,变化过程中有一个电子激发温度突变过程;不同工件电压下,工作气压对电子激发温度的影响规律不同;空间分布测量可知,中间部位处的电子激发温度要比两边高;而源极电压较小时,对电子激发温度影响不太明显。     

空心阴极放电制备金刚石薄膜及其性能研究

以石墨为电极，Ar气为辅助气体，利用空心阴极等离子体放电在载玻片上成功地制备了无氢类金刚石（DLC，diamond-likecarbon）薄膜。通过激光拉曼（Raman）光谱分析了所制备DLC薄膜的结构；利用扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）分析了薄膜的表面形貌；通过表面轮廓仪测量了薄膜的沉积速率；另外，试验中还利用摩擦磨损仪对薄膜的机械性能进行了研究。试验结果表明，制备的DLC薄膜比较致密均匀，粗糙度为8．1nm，有较好的耐磨性能。     

掺氮类金刚石薄膜的制备与性能研究

利用空心阴极放电在玻璃基底表面沉积掺氮类金刚石(DLc)薄膜.拉曼光谱(Raman)分析表明,所制备的碳膜具有典型的类金刚石结构.扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析了薄膜表面形貌和粗糙度;利用摩擦磨损仪测量膜的摩擦磨损性能.结果表明,氮的掺入使得薄膜中颗粒致密平整,改变了薄膜的表面微观形貌,进而改善了薄膜的摩擦磨损性能.     

大气压下甲烷等离子枪的光谱诊断研究

以甲烷为反应气体,氩气为辅助气体,通过大气压介质阻挡放电等离子枪,制备纳米类金刚石.在此过程中,利用发射光谱对甲烷等离子体中产生的活性粒子进行光学发射特征的原位诊断.通过对检测到的发射光谱谱图的研究,证实了CH、C2、Hα等自由基粒子的存在,研究了不同的实验参数,如放电电压和气体流量对CH活性粒子发射强度的影响,并由此分析了甲烷可能的离解过程,同时计算了不同条件下的电子温度.结果表明,随着输入电压及CH4流量的增加,CH自由基的发射强度随之增加.根据掺入甲烷的Ar原子谱线计算出电子温度,其范围在0.4eV～0.6eV之间,而且随着输入电压及气体流量的增加而降低.