等离子体特性的静电探针测量技术

分析了静电探针的工作原理,探讨了静电探针获得等离子体的伏安特性曲线的测量技术,获得了等离子体的电子温度、密度、空间电位和悬浮电位等重要特性参数。     

辅助离子束对孪生磁场中频反应溅射等离子体特性的影响

 在自行研制的离子束辅助孪生磁场中频反应溅射设备中制备光学氧化钛薄膜,利用郎缪尔静电探针研究等离子特性变化,同时测定基片表面的伏安（I-V）特性。结果表明,随离子束功率密度不断提高,等离子体电子密度不断增加,悬浮负电位绝对值减小,溅射阴极电压下降;基片表面经历从富电子向富阳离子转变,基片正电位不断提高;辅助离子束为109 W时,基片表面处于电中性等离子体平衡态。     

锡掺杂的氧化铟透明导电膜的霍尔系数测量

采用直流辉光等离子体辅助反应蒸发法在玻璃基片上沉积了锡掺杂的氧化铟锡（ＩＴＯ）透明导电膜。在沉积过程中保持了辉光放电电流、氧分压、氧流量、蒸发速率等工艺参数不变，而基片温度由室温变化到达３００℃。用四探针法测量了膜的方阻和用直流法测量了膜的霍尔系数，计算出膜的电阻率ρ、霍尔迁移率μ、载流子浓度ｎ，从而研究了基片温度对膜的导电性能的影响。     

射频感应耦合等离子体调谐基片自偏压特性的进一步研究

在已有的调谐基片自偏压研究的基础上,进一步研究了基片台空间轴向位置对基片自偏压-调谐电容曲线的影响;研究了基片分支串联电阻对基片自偏压的影响,发现了在电阻值区自偏压自振荡现象;在不同的放电参数下,采用自制诊断工具测量了射频感应耦合等离子体电子温度、电子密度等参量的空间分布.并对基片自偏压相应的实验现象给出了物理模型解释.     

脉冲激光沉积(PLD)铜薄膜过程的模拟研究

通过对PLD技术中的等离子体的产生及传播理论的分析,对等离子体的传播规律及基片平面上粒子浓度、速度的分布进行了模拟研究;讨论了PLD技术中等离子体的输运机理,为PLD薄膜制备提供了理论参考。     

等离子体发生器阴极电位浮动及其影响

分析了等离子体发生器工作时阴极电位浮动的原因及其危害,采用光导纤维传输模块测量放电电压。等离子体发生器大电流放电情况下,发生器阴极电位浮动可达800V。这种电位浮动主要是由连接阴极和高压地的通流回路的等效串联电感引起。等离子体发生器阴极浮动电位导致等离子体发生器阴阳两极间电压测量通道地电位与测量系统中其他测量通道的地电位不等,主放电回路的高电压对测量系统安全构成严重威胁。文中采用光导纤维传输模块隔离阴极电位,消除了阴极电位浮动对测量通道安全的威胁,使测量系统安全工作。     

脉冲激光沉积(PLD)机理分析及其应用

脉冲激光沉积薄膜是近年来发展起来的使用范围最广,最有希望的制膜技术．该文阐述了脉冲激光沉积技术的机理、特点,薄膜生长主要包括三个过程：1)激光与物质相互作用产生等离子体;2)等离子体向基片扩散;3)等离子体中粒子在基片上生长薄膜．文章还分析了脉冲沉积过程中各主要沉积参数,如激光能量密度、沉积气压和衬底情况等对薄膜质量的影响,并介绍了其在制备半导体、高温超导、类金刚石、生物陶瓷薄膜等方面的应用。     

微波等离子体化学气相沉积法合成金刚石

用微波等离子体化学气相沉积方法,在硅和石英玻璃基片上合成出了金刚石。     

脉冲激光沉积KTN薄膜动力学过程模拟

根据流体力学理论 ,对脉冲激光沉积KTN薄膜的动力学过程进行了模拟 ,讨论了激光沉积的KTN薄膜厚度分布随基片位置的变化规律 .结果表明 ,等离子体在膨胀过程中会形成垂直靶表面的等离子体羽辉 ,当激光束的位置和方向不变时 ,KTN薄膜的厚度分布不均匀 ,呈现类高斯分布形状 ,薄膜的最大厚度与基片和靶材的距离成负二次方关系     

乙醇-水溶液的渗透蒸发膜分离(英文)

报导一种用于渗透蒸发分离乙醇-水溶液的长寿命复合膜,它是通过在不对称多孔镍基片沉积等离子体聚合物薄层而制成的.根据等离子体聚合条件的不同分离膜可以是乙醇优先透过性的或水优先透过性的,其中等离子体聚吡咯烷膜的水分离系数可达3.7,等离子体聚(N-乙烯基比咯烷酮+甲烷)的乙醇分离系数可达2.7基于多孔镍基片在溶剂中的结构稳定性和等离子体聚合物的交联网络,这种复合分离膜有希望发展成为一种抗溶剂,长寿命的渗透蒸发膜。     

不同驱动电源下磁控溅射等离子体行为

磁控溅射驱动方式是影响其等离子体特征的重要因素之一,而等离子体行为最终影响所沉积薄膜结构和性能。磁控溅射过程中基体上产生的浮动电势与等离子体中电子能量分布有关,基体饱和电流则与等离子体的离子密度有关,可综合反映辉光放电系统等离子体状态。本实验分别采用射频、直流和脉冲直流电源溅射Mo粉末靶,改变靶基距,测量基体浮动电势及饱和电流,探讨溅射驱动方式对等离子体行为的影响。研究表明:靶功率增加,靶电压、电流均随靶功率增大,基体浮动电势基本保持不变,基体饱和电流增加,但电压增加率极小,而电流增加率较大。基体浮动电势绝对值随靶基距的增加而降低,即电子的能量分布随靶基距增加而降低。射频溅射产生的浮动电势明显小于直流和脉冲直流溅射的。直流溅射等离子体能量最高,射频溅射等离子体密度最大。     

Surface characteristics and corrosion resistance of biodegradable magnesium alloy ZK60 modifi ed by Fe ion implantati on and deposition

The ZK60 magnesium alloy has been modified by Fe ion implantation and deposition with a metal vapor vacuum arc plasma source. The surface morphology, phase constituent and elemental distribution are determined by scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffractometer and Auger electron spectroscopy. The results show that Fe thin film is deposited on ZK60 alloy and the corresponding thickness increases from 2.73 μm to 6.36 μm with increasing deposition time. A transition layer mainly composed of Mg, Fe and O elements is formed between Fe thin film and ZK60 substrate. The potentiodynamic polarization tests reveal that a high corrosion potential and a low corrosion current density are detected for the Fe deposited ZK60 alloy, indicating the improvement of corrosion resistance. The tensile deformation test indicates that the Fe deposited film on the ZK60 substrate can sustain 1% tensile strain without any cracks.     

二维无碰撞离子引出过程的数值模拟

利用流体理论电子平衡模型，对二维不考虑带电粒子碰撞的激光分离同位素（ＡＶＬＩＳ）离子引出过程进行了数值模拟，包括对不同收集方式进行了模拟和对比，研究了离子引出过程中的物理机理及物理量的空间分布特点，表明等离子体电位略高于阳极电位，并在离子引出过程中基本保持不变；电子温度越高等离子体电位越高，离子引出时间越短；对称收集方式的离子引出时间短且离子逃逸量也少。     

双层辉光离子渗金属技术沉积氮化钛薄膜的微观结构研究

采用双层辉光离子渗金属技术,在硬质合金基体表面上制备了氮化钛（TiN）薄膜,通过微观结构和显微硬度分析,研究了基体温度对TiN薄膜性能的影响.实验结果表明：所有TiN样品均具有面心立方结构,并且薄膜生长的择优取向、晶粒尺寸、晶面间距、晶格常数和微观硬度等都与基体温度密切相关.当基体温度为650～780℃时,TiN薄膜具有最小的晶粒尺寸（26.9 nm）和最大的显微硬度（2204 HV）.     

Influence of the low-frequency source parameters on the plasma characteristics in a dual frequency capacitively coupled plasma reactor: Two dimensional simulations

A two-dimensional (2D) fluid model is presented to study the discharge of argon in a dual frequency capacitively coupled plasma (CCP) reactor. We are interested in the influence of low-frequency (LF) source parameters such as applied voltage amplitudes and low frequencies on the plasma characteristics. In this paper, the high frequency is set to 60 MHz with voltage 50 V. The simulations were carried out for low frequencies of 1, 2 and 6 MHz with LF voltage 100 V, and for LF voltages of 60, 90 and 120 V with low frequency 2 MHz. The results of 2D distributions of electric field and ion density, the ion flux impinging on the substrate and the ion energy on the powered electrode are shown. As the low frequency increases, two sources become from uncoupling to coupling. When two sources are uncoupling, the increase in LF has little impact on the plasma characteristics, but when two sources are coupling, the increase in LF decreases the uniformities of ion density and ion flux noticeably. It is also found that with the increase in LF voltage, the uniformities in the radial direction of ion density distribution and ion flux at the powered electrode decreases significantly, and the energy of ions bombarding on the powered electrode increases significantly.     

人工浮岛在水体原位修复中的应用

人工浮岛技术是水上湿地,是治理水体富营养化的有效途径。对人工浮岛的现状、原理及浮岛设计进行了概述;指出人工浮岛存在的主要问题是净化效率低,浮岛技术没有形成规范,浮岛植物及载体选择无相关标准,抗风浪能力差,这些阻碍了人工浮岛技术的推广,这也是今后研究中需要重视和解决的关键问题。     

管型材料离子注入内表面改性研究进展

利用在管材中心引入同轴接地电极并在金属管材上加脉冲负偏压以产生径向离子加速电场,实现了金属管材内表面离子注入。目前国内外还有其它一些技术手段实现材料内表面改性,如脉冲放电爆炸金属箔注入、离子束溅射沉积、等离子体化学气相沉积法等。这些实验方法所遇到的主要问题是离子注入沿轴向不均匀、膜与基底结合不牢。在原实验方法基础上,又提出了一种新的方法——栅极增强等离子体源离子注入法。实验结果表明：此方法不但可以大大提高离子注入沿轴向的均匀性,而且可以实现气体离子和金属离子两种离子的共同注入。     

MEVVA源引出离子束流分布均匀性的初步研究

通过采用加会切磁场、增大离子源阴极与阳极距离并限制源等离子体发射角，从而使源阳极电位高于等离子体电位和采用改变源阳极结构──仅用阳极筒──从而改变弧放电路径这３种方法，对改善ＭＥＶＶＡ源引出离子束流密度分布的均匀性进行了初步的研究。第３种方法从根本上改变了ＭＥＶＶＡ源引出束分布的高斯分布特性，在合适的条件下可能得到更为均匀的束流密度分布。     

离子声波捕获电子产生的非线性效应

非线性朗道阻尼强烈地影响着离子声波。在一个充满等离子体的腔体内注入慢漂移电子,可观测到如下现象:在激发栅极附近激发的小振幅离子声波增长到最大幅度,然后沿轴线周期性地呈现极大值。我们认为由于大幅度离子声波捕获了电子,波-粒子相互作用导致离子声波幅度沿轴向呈现周期性起伏。