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真空科学与技术学报

真空科学与技术学报

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《真空科学与技术学报》是中国真空学会主办，中国科学技术协会审定的国家级自然科学技术刊物。月刊，国内外公开发行。《真空科学与技术学报》创刊于1981年，是全国中文核心期刊。《真空科学与技术学报》长期被CA和SA等国际著名检索系统收录，已全文上网。 在国内，本学报被北京大学图书馆、北京高校图书馆期刊工作研究会共同确定为中文核心期刊；中国科学院文献情报中心、中国社会科学院文献信息中心、中国学术期刊（光盘版），电子杂志社和北京大学图书馆共同确定为《中国科学引文数据库》和《中国学术期刊综合评价数据库》来源期刊，《中国学术期刊（光盘版）》全文收录。 《真空科学与技术学报》报道的主要内容：真空科学与技术、薄膜物理与工艺、表面与界面物理、应用表面科学、物理电子学、电子材料及处理、纳米科学与技术、电真空技术、核真空技术及真空冶金等。
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  • 发文量：4212
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  • 创刊时间：
  • 国内刊号/CN：11-5177/TB
    国际刊号/ISSN：1672-7126
  • 发行周期：月刊
    邮发代号：
  • 主管单位：中国真空学会
    主办单位：中国科学技术协会
真空科学与技术学报-联系信息
  • 主编：刘明
  • 电话：010-62704910;62704824
  • 邮箱：cjvst@cvs.org.cn
  • 地址：北京市海淀区中关村南三街8号A楼2段306室
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真空科学与技术学报 >2024年第11期
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共4384条结果
  • 摘要：负离子源测试平台是用于开展未来磁约束聚变装置中性束注入系统负离子束源性能研究的测试装置。研究分析了负离子束源性能特征及测试方法,基于测试平台工程及物理设计需求,完成了国内首台以盒形壳体作为结构模式的大功率负离子源中性束注入系统(Negative ion based Neutral Beam Injection system,NNBI)束源测试平台真空室的结构设计及重要部件的集成。运用ANSYS Workbench软件建立有限元模型,数值分析了真空室结构静态力学特性,得到了应力与变形分布规律,并通过应力线性化分类处理与响应面的方法分别进行了各类应力评估和束线真空室变形最大的后端封头的结构优化。结果表明:真空室的结构强度与变形量均满足工程设计需求,优化后的封头变形幅值显著降低,为负离子源测试平台的集成设计优化与研制奠定了基础,具有工程应用价值。
  • 摘要：本文报道用分子束外延(Molecular Beam Epitaxy:MBE)技术制备了优良的铬(Cr)掺杂硒化铋(Cr-Bi_(2)Se_(3))薄膜样品。通过反射高能电子衍射(Reflective High Energy Electron Diffraction:RHEED)、X射线衍射(X-ray diffraction:XRD)技术和电磁输运系统对Cr-Bi_(2)Se_(3)进行测试。实验结果显示:较低的生长温度下Cr进入Bi_(2)Se_(3)中替代Bi位形成Cr Bi;较高的生长温度下Cr进入Bi_(2)Se_(3)中的范德瓦尔斯间隙形成层间(Interlayer)CrI,这一区别导致Cr-Bi_(2)Se_(3)在生长速率及磁性等方面表现出不同的性质。所以可以通过控制生长温度来调制Cr的掺杂位置,得到更理想的效果。
  • 摘要：半导体量子点因其具有类原子的分立能级结构,可在三维方向上对载流子运动进行束缚,因此被认为是光发射器件(激光器、量子光源等)极具前景的有源物质之一。其器件的性能强烈依赖于量子点材料的品质、光场与量子点偶极子场的有效相互作用等。本文将从半导体InAs/GaAs自组织量子点的可控分子束外延生长调控技术出发,进一步探讨应用于光通信、片上光互联领域的量子点激光器,以及应用于光量子信息领域的高品质量子光源器件。
  • 摘要：本文利用射频磁控溅射薄膜沉积技术在柔性聚酰亚胺(PI)、氧化铟锡(ITO)玻璃及石英玻璃衬底上制备了透明硫化锌(ZnS)薄膜。通过改变生长过程中的衬底温度,全面系统地研究了衬底温度对柔性和刚性ZnS薄膜的晶体结构、光透过率、光学常数以及表面性能影响的规律。研究表明升高衬底温度有利于形成ZnS薄膜(111)晶面的择优取向生长。不同衬底温度条件下制备的柔性和刚性ZnS薄膜在可见光波长范围内的平均光透过率均大于80%;在红外波长范围的平均光透过率达到85%。柔性ZnS薄膜在400 nm-890 nm波长范围内的光学折射率为2.21-2.56。刚性ZnS薄膜的光学折射率随着衬底温度的升高有所增加,当衬底温度为300℃时,刚性ZnS薄膜在890 nm波长处的折射率达到2.26。柔性ZnS薄膜厚度及表面粗糙度均随着衬底温度的升高而降低,当衬底温度为300℃时,柔性ZnS薄膜表面均方根粗糙度达到最小值2.99 nm。为实现高性能柔性ZnS光电器件,应控制生长柔性ZnS薄膜的衬底温度在200℃-300℃,以获得最优化的器件性能。
  • 摘要：采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术,在(010)Fe掺Ga_(2)O_(3)半绝缘衬底上进行同质外延生长Ga_(2)O_(3)薄膜,系统性地研究了生长温度(880℃/830℃/780℃/730℃)和生长压强(80/60/40/20 Torr)对外延薄膜表面形貌、晶体质量以及电学特性等的影响。结果表明随着生长温度和压强的增加:薄膜生长速率分别呈现出略微增加和大幅下降的趋势;薄膜表面阶梯束(step bunching)的生长方式逐渐增强,并且呈现出沿着[001]晶向生长的柱状晶粒;高分辨X射线衍射(XRD)扫描显示薄膜均只在(020)面存在衍射峰,表明生长的薄膜为纯β相单晶薄膜,且半高宽可达到45.7 arcsec;霍尔测试表明780℃和60 Torr的生长条件下薄膜的室温电子迁移率最高。本文为基于MOCVD的Ga_(2)O_(3)同质外延生长提供了系统的参数指导,为高质量Ga_(2)O_(3)薄膜的制备奠定了基础。
  • 摘要：为满足S波段高功率微波在线测量时对圆波导耦合器进行标定的需求,本文研制了一种高转换效率的S波段矩形波导TE10模式转圆波导TM_(01)模式的模式转换器。采用CST软件对模式转换器的结构进行了仿真和优化设计,并从频域和时域两方面对所研制的模式转换器的性能进行了测量。频域方面的仿真和测量结果表明,模式转换器的工作中心频点位于2.1 GHz处,在工作带宽60 MHz范围内,S11-0.1 dB。时域方面的仿真和测量表明,模式转换器具有较好的脉冲响应,可以应用于脉冲宽度为几十纳秒以上的工作场合。频域和时域两方面的测量都表明,在2.1GHz处,模式转换器的插损小于0.1 dB,表明该模式转换器的转换效率较高。以本文研制的模式转换器为核心,配以商品化的波导同轴转换器后,研制的圆波导TM_(01)模式激励器已经成功用于圆波导耦合器的性能标定之中。
  • 摘要：传统的节流元件(如毛细管等)越来越不能满足空调器的需求,而电子膨胀阀以其调节范围宽等优点被广泛应用。在空调运行过程中电子膨胀阀同样伴随着噪声的产生,本文基于数值计算对不同开度下电子膨胀阀的流场特性进行研究,得到了流场的分布规律和空泡的产生特点,最终得到以下结论:随着阀门开度的增大阀内流量从0.01499 kg/s增大到0.02431kg/s;流场的最大流速随阀门脉冲数的增大而增大,而阀门喉部压降随阀门开度增大而减小;空泡主要在下游产生,且随阀门开度的增大流场中空化现象逐渐减弱;当阀门开度从100脉冲增大到150脉冲时,流场的最大噪声从113.86 dB增大到122.01 dB。
  • 摘要：水环真空泵工作过程需要适应多种复杂的工况,关键零部件的力学性能和运动副的可靠性对水环真空泵整体工作有重要影响。本文使用ANSYS对水环真空泵分配板、泵体、泵盖进行静力学分析,得到其应力云图、变形云图和安全系数图,并对关键运动副作受力分析,得到各方向的力和力矩。结果表明:泵体、泵盖、分配板应力分布均匀,且小于材料的屈服极限,变形量小于允许变形量,安全系数高,强度、刚度足够;运动副的作用力和作用力矩均小于最大承受强度,连接方式可靠。
  • 摘要：本征氢化非晶氧化硅(i-a-SiO_(x):H)是a-Si:H/c-Si异质结太阳电池中重要的钝化材料之一。本文采用PECVD法研究不同沉积衬底温度下n-Cz-Si表面沉积i-a-SiO_(x):H的钝化性能,采用微波光电导(MW-PCD)和射频光电导(RF-PCD)两种方法测试硅片少子寿命,光谱型椭偏仪检验沉积薄膜的晶型。结果表明:(1)椭偏仪结果显示实验所沉积薄膜为所需非晶型;(2)MW-PCD与RF-PCD法测试均显示,n-Cz-Si双面室温(25℃)沉积i-a-SiO_(x):H后硅片少子寿命很低,随沉积衬底温度升高硅片少子寿命先增加后减少,25℃少子寿命最低,200℃~220℃(不同位置略有差别)少子寿命最高、钝化效果最优。
  • 摘要：等离子体通道是高电压脉冲放电破岩的“工具”,通道形成及膨胀使岩石破碎过程伴随着通道阻抗的急剧变化。为更好地分析高电压脉冲放电破岩系统的能量利用效率,结合破岩空腔的脱模分析获得了通道的穿透深度及实际长度,基于能量平衡方程建立了等离子体通道阻抗模型,建立了高电压脉冲放电破岩系统的电路分析模型,仿真计算与试验结果对比表明该模型能够准确分析高电压脉冲放电破岩系统的输出特性,为系统优化提供理论指导。
  • 摘要：气液两相流中对气泡的测量研究是非常重要的,气泡测量技术中,如何实现气泡与背景分离是研究的重点问题。现有的测量技术大多采用图像二值化、边缘检测、图像滤波等方法来实现气泡信息的提取,而这些测量方法往往是存在不足的,仅仅针对单一图片或者需要人为手动选取。本文通过SVD(单值分解)和RPCA(鲁棒主成分分析法)对气液两相流中的气泡图像进行背景分离,其方法主要有两个特点:连续相关性和自动获取性。并提出逐行累加和逐列累加的方法,测量气泡的运动过程形态。研究表明,相比于原始的图像分离技术,利用RPCA运算,对气泡的定位、大小和速度表示都更准确。
  • 摘要：静电卡盘是半导体以及光学设备中关键器件之一,主要起到固定衬底快速加热的作用。本研究中搭建了真空腔室平台,并依据气体背吹法,测试了约翰逊-拉别克型静电卡盘对不同电压下不同材料晶圆的吸附力。本文通过对氧化层电学性质及静电卡盘凸点结构的研究,得出静电卡盘对具有氧化层晶圆的吸附力来自于静电卡盘表面电荷与晶圆内硅材料之间吸附力的结论。并且利用等效电容法,建立了计算不同材料晶圆对静电卡盘吸附力影响的仿真模型。通过实验与仿真的结果表明,相同吸附电压下,静电卡盘对具有氧化层晶圆的吸附力大于静电卡盘对纯硅晶圆的吸附力。静电卡盘对晶圆吸附力的大小随着氧化层厚度的增加,先增加后减少。本文的研究对J-R效应理论的完善以及静电卡盘的设计及优化具有重要指导意义。为半导体设备的发展提供重要的理论基础。
  • 摘要：光子学结构设计是微纳光学器件和系统研究的核心。许多人工设计的光子学结构,比如超材料、光子晶体、等离激元纳米结构等,已经在高速可视通信、高灵敏度传感和高效能源收集及转换中得到了广泛的应用。然而,该领域中通用的设计方法是基于简化的物理解析模型及基于规则的数值模拟方法,属于反复试错的方法,效率低且很可能会错过最佳的设计参数。因此,快速得到设计参数和光谱响应信息之间的潜在关联性,是实现光子学器件高效设计的关键。在过去的几年里,深度学习在语言识别、机器视觉、自然语言处理等领域发展迅速。深度学习的独特优势在于其数据驱动的方法,可以让模型从海量数据中自动发现有用的信息,这为解决上述光子学结构设计问题提供了一种全新的方法。本篇综述从不同的微纳光子学结构设计的应用场景出发,介绍了不同的深度学习模型在光子学设计领域中的适用范围和选择依据,并对该领域未来的机遇与挑战进行了总结与展望。
  • 摘要：为抑制发动机TiAl合金新材料的焊接裂纹、改善接头组织,采用整体预热的方式在300℃和500℃恒温环境下,对TNM(Ti-43.5Al-4Nb-1Mo-0.1B)合金试板进行电子束焊接工艺试验,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及电子背散射衍射(EBSD)等方法对焊接接头显微组织进行表征,分析了预热温度对焊接裂纹、焊缝形貌、晶粒尺寸、相组成以及硬度等的影响。结果表明,随着预热温度的升高,焊缝宽度有所增加,并且裂纹在预热温度为500℃时消失;靠近焊缝侧的热影响区晶粒明显长大,而远离焊缝侧的热影响区晶粒出现细化;当预热温度升高,焊缝组织中α_(2)相含量减少,γ相含量增加,预热温度为500℃时,γ相含量增加至85.5%,成为焊接接头的主相,同时α_(2)相的类片层状特征消失;通过提升预热温度,TNM合金焊缝位错密度和硬度有明显降低。
  • 摘要：SHINE测试站低温系统主要包括三大子系统:低温制冷机系统、低温工质传输与分配系统以及辅助系统,其中真空系统作为低温系统中的辅助系统,为制冷机、低温传输管线等系统提供重要的性能保障。本文介绍了SHINE测试站低温传输线真空系统,包括总体布局设计,物理设计需求,真空指标,真空系统设计,关键设备选型,安装和调试等工作。目前,测试站各真空区段室温下的平均稳态真空度均优于1.0×10^(-2)Pa,2 K低温状态时平均稳态真空度优于1.0×10^(-3)Pa,满足低温传输管线物理需求,各非标真空设备、真空获得及测量设备等经过一年多的连续运行,可靠稳定无故障,因此测试站真空系统的研制方案能满足物理指标和实际工程要求,为绝热真空腔体真空系统设计积累了经验。
  • 摘要：动平衡是螺杆真空泵设计制造过程中必须解决的重要问题。一般方法是将螺杆转子不平衡质量等效分解到选定的两个平行平面,采用等效替代的近似法进行动平衡分析计算。本文采用SolidWorks二次开发技术,用VB.NET语言对动平衡分析过程进行整合,设计了简单直观的人机交互界面,可对任意类型的螺杆转子不平衡量及其相角进行自动精确计算。在选定的两个平行平衡基面的不平衡相角位置,配上或去除相应质量以消除各面上的不平衡量,当不平衡量为零时,则转子达到了动平衡。若经过一次双面平衡,不平衡量仍较大,则需要再次选定两个新的平衡基面计算和去、配重,即多次双面平衡操作。这大大减少了动平衡设计的工作量并提高了动平衡的设计质量和精度。该界面设计原理与转子型线和结构无关,因此可用于任何类型的螺杆转子和其他不规则零件的动平衡计算。
  • 摘要：在回顾国内外地外天体样品采样密封技术发展状况的基础上,详细论述了地外天体特性与采样方式和密封容器的适配性设计,着重分析了样品密封技术的特点以及能够实现的漏率指标,深入剖析了包括防尘设计和生物灭菌在内的样品密封过程中的关键问题。最后展望了地外天体密封技术的发展趋势以及需要研究解决的技术问题,旨在为中国地外天体采样密封技术的发展提供参考。
  • 摘要：当今,国内半导体芯片领域的竞争很大程度上取决于半导体装备以及核心零部件的竞争。设备的抗干扰能力以及稳定性等特性是衡量设备优劣的重要标准。对于射频电源而言,控制回路的精准、稳定以及快速响应是决定射频电源这款产品性能好坏的重要指标。因此,本文基于电容分压采样、电流互感器采样以及运放电路等相关原理,设计了一款纯硬件电路的功率信号检测回路,并用仿真软件Multisim进行模拟仿真实验,得到输出电压在数值上等于输出功率的实验结果。同时,通过改变母线信号的输入功率,得到输出电压和输入功率具有极高的线性相关性,因此该检测回路具有很好的稳定性,能够适用于大量程下的射频电源功率检测。
  • 摘要：场助光电阴极与通常的负电子亲和势光阴极相比,能显著延长长波阈值,因此在近红外光探测中有着广阔的应用前景。本文利用二维连续性方程建立了n-InP/p-InP/p-InGaAs场助光阴极的电子发射模型。通过模型模拟得到了电子发射电流,并计算了外量子效率。分析了不同偏压下外延层的掺杂浓度和厚度对量子效率的影响,根据仿真结果及制备条件限制,确定了阴极外延结构的最佳参数:n-InP接触层的掺杂浓度为1×10^(19)/cm^(3),厚度为0.2μm;p-InP发射层的掺杂浓度为2.2×10^(18)/cm^(3),厚度为25 nm;p-InGaAs吸收层的掺杂浓度为5×1017/cm,,厚度为3μm。对电极和发射面的宽度进行了模拟,发射单元表面的宽度最佳范围为5~8μm,并分析了不同偏压下电极宽度和发射面宽度对量子效率的影响。为场助光电阴极的结构设计和应用提供了理论基础,有利于场助光电阴极的制备。n-InP/p-InP/p-InGaAs场助光电阴极有效提高了发射电流效率,室温5 V偏压下外量子效率在1.55μm处最大值为17.2%。
  • 摘要：超大型航天遥感器评价系统是用于大口径光学遥感器在地面模拟在轨环境的条件下进行性能测试与评价的试验装置,由真空容器、低温热沉系统、真空获取系统、氮流程系统、外热流模拟装置等组成。真空容器是超大型航天遥感器评价系统的主体,其结构复杂、开孔数量较多、体积庞大,存在泄漏因素多,其漏率指标是影响航天器地面模拟试验工作真空度指标能否实现的关键因素。本文针对真空容器研制过程各个阶段氦质谱检漏方法进行了对比分析,并根据超大型真空容器研制过程的漏孔定位难点进行分析,在研制过程提出了利用氦质谱负压采样法,优化了真空容器氦质谱检漏流程,实现了漏孔快速、高效定位,并在实际工程应用中取得了良好效果。
  • 摘要：了解等离子体阻抗在磁控溅射放电过程中的变化规律,有利于调控电源和负载之间的阻抗匹配,达到最大化利用溅射功率,提高镀膜质量的目的。为了研究磁控溅射镀膜工艺过程中等离子体的阻抗特性的变化趋势,本文采用V-I probe测量等离子体阻抗大小、极板负偏压等参数,研究了气体流量和溅射功率对等离子体阻抗特性的影响。结果表明,在本文的实验条件下,等离子体始终呈现为容抗特性。当气体流量增大时,受氩气的电离率影响,等离子体阻抗实部R呈现先增大后减小的趋势,阻抗虚部X受到鞘层的影响呈现先减小后增大的趋势。当溅射功率增大时,等离子体阻抗实部R受欧姆加热的影响一直增大,阻抗虚部X受到负偏压和鞘层的影响逐渐减小。
  • 摘要：真空静电卡盘是半导体工艺中最重要的元件之一,主要应用于集成电路设备和光学设备,起到承载晶圆或衬底的作用。本文利用物理气相沉积的方法制备了J-R型静电卡盘的凸点结构。本研究中搭建了真空腔室,利用了气体背吹法,测试了不同凸点高度、不同吸附电压下约翰逊-拉别克型静电卡盘的吸附力。利用等效电容法,建立了计算凸点电学性能、结构尺寸对静电卡盘吸附力影响的仿真模型。通过仿真计算对吸附力大小的研究表明,由于接触电阻相对较低,文中方法制备的J-R型静电卡盘凸点结构几乎不对硅晶圆产生吸附力。并且随着凸点高度及凸点面积占比增加,静电卡盘对硅晶圆的吸附力降低,同时凸点表面形貌几乎不影响凸点吸附力。本文的研究对J-R效应理论的完善以及静电卡盘的设计具有重要指导意义,为半导体设备的发展提供重要的理论基础。
  • 摘要：列车在低真空管道内运行可以极大的减少阻力,但同时面临激波效应等难题。建立二维管道仿真模型,采用可压缩非定常SST k-ω湍流模型并结合滑移网格技术,研究不同起始交会距离、速度、时间下管道内激波演变规律。结果表明:两车相距较远时,列车前方壅塞区段向前推进,壅塞长度随时间线性递增,正激波相互扰动时,阻力/压力绝对值激增;两头车交会时,阻力/压力绝对值再次激增达到最大值,随列车的运行又急剧下降到相对平稳状态,交会过程中阻力/压力沿车尾方向先降低后增大。车尾区域存在激波、膨胀波相互交叉干涉现象,波系较为复杂,沿车尾方向激波反射强度减弱。随交会距离的增加,列车行驶在短、中长隧道(1500 m)阻力/压力变化幅值较小。随速度的增加,列车前方壅塞区段长度缩短,阻力/压力绝对值增大,车尾激波串长度增加,强度减弱。
  • 摘要：低温生物医学是一个多学科交叉的领域,低温治疗和低温保存作为其主要的应用方向,在重大疾病治疗、延长生物样本保存时间等领域发挥了积极作用。然而传统的低温治疗在实现精准化适形化治疗方面有待突破,低温保存同样面临着大尺度生物样本无法长期低温保存的挑战。纳米材料与技术的引入极大地拓展了低温治疗与低温保存的研究思路,成为克服低温生物医学发展瓶颈的关键因素之一。本文阐述了纳米技术与低温生物医学结合的基本理念及作用机理,归纳总结了几类典型的纳米低温生物医学材料及技术,介绍了纳米材料在冰晶调控、物质递送、强化传热等方面的作用。
  • 摘要：随着无线通信系统高频小型化的发展趋势,对微波滤波器设计提出更为严苛的要求。其中功率容量作为衡量滤波器性能的重要指标,在滤波器尺寸不断缩小的情形下面临严峻的挑战。谐振器作为滤波器基本组成单元,对单一谐振器的功率容量准确预测十分重要。本文针对工作频率在2.6 GHz的TEM模式同轴谐振器,将电容加载的耦合结构近似为平行平板结构,利用单粒子蒙特卡罗方法仿真获得同轴谐振器临界击穿电场,实现了对该结构同轴谐振腔的低气压放电功率阈值仿真预测。对所设计同轴谐振腔开展低气压放电实验研究,获得了100~1000 Pa气压范围内击穿功率阈值随气压的变化关系实验曲线,并验证了单粒子蒙特卡罗仿真预测方法的准确性。
  • 摘要：为贯彻落实国家信息化建设相关工作要求,顺应期刊数字出版与传播趋势,为广大作者、读者搭建便捷、高效的服务平台,提升学术成果传播的速度和广度,经过前期的精心筹备并借鉴优秀学报网站建设成功经验,《真空科学与技术学报》官方网站(http://cjvst.cvs.org.cn)已正式上线运行。同时,本刊微信公众号-服务号“真空科学与技术学报微平台”已正式启用。
  • 摘要：在钛合金(TC4)表面制备类金刚石(DLC)薄膜是提高其耐磨损性能和使用寿命的一种有效方法。本文采用磁过滤阴极弧源技术在钛合金表面上制备软硬相间的类金刚石多层薄膜、Ti和Ti/TiC过渡层组成的类金刚石多层薄膜。利用光学显微镜和扫描电镜分析多层膜表面外观形态,并使用台阶仪、纳米压痕仪、摩擦实验机等分析多层膜的残余应力、纳米硬度、膜基结合力和摩擦磨损特性。研究结果表明:DLC多层薄膜的残余应力均低于单层DLC薄膜,残余应力从12.63 GPa降低到6.21 GPa,增加Ti/TiC过渡层的DLC多层薄膜的残余应力最小。压痕结合力研究结果表明,加入Ti/TiC过渡层的DLC多层薄膜的结合状况得到了显著提高。Ti/TiC过渡层构成的类金刚石多层薄膜,有较大的硬度和良好减摩耐磨性能。试验结果将为TC4钛合金基体上制备硬质耐磨损DLC多层薄膜提供技术方案和理论依据。
  • 摘要：低气压等离子体喷涂技术在材料表面涂层制备方面具有独特的技术优势,在航空航天、冶金及制造等行业领域具有广泛的应用前景。本文采用在等离子体喷枪外部加装引射装置方式进行粉末注入的设计,针对该技术应用中提升高熔点材料粉末加热雾化效果的问题,通过数值仿真计算的手段,分析了引射装置结构、粉末注入位置及粉末注入方向等因素对粉末颗粒加热雾化效果的影响。主要结论如下:加装引射装置进行粉末注入有利于提升粉末颗粒的加热和雾化效果;拉瓦尔喷管形式的引射装置有利于进一步提升粉末颗粒的加热雾化效果,但存在一定的粉末堵塞风险,扩张型喷管引射装置可以有效降低粉末堵塞风险,但粉末温度及整体加热雾化效果还需进一步优化。
  • 摘要：HL-2M装置初始放电阶段,分别采用2.1 MHz,13.56 MHz和40.68 MHz三种频率的射频电源开展了射频-直流辉光放电清洗实验,研究射频驱动频率对放电清洗特性的影响。预加载功率1500 W时,2.1 MHz放电的击穿气压为2.0×10^(−1) Pa,13.56 MHz放电为5.6×10^(−1) Pa;而40.68 MHz叠加直流偏压后在9.2×10^(−1) Pa实现击穿。对三种频率辉光放电清洗实验过程中的残余气体成分进行监测,结果表明杂质产额由高到低为:2.1 MHz>40.68 MHz>13.56 MHz。由于低频放电具有较多的加热电子数,所以2.1 MHz放电的杂质产额最高。而虽然40.68 MHz放电的功率耦合效率最低,但由于具有高的等离子体密度,其杂质产额高于13.56 MHz。可见2.1 MHz的射频-直流辉光放电在HL-2M装置初始放电阶段具有最优的清洗特性。然而由于不同频率的功率耦合效率不同,同样会对清洗效率产生影响,因此下一步首先应解决阻抗匹配问题以提高耦合功率。
  • 摘要：等离子体发射光谱作为一种非侵入性等离子体诊断手段能有效探测等离子体内部基团的变化信息,对这些信息的分析可以反映等离子体的特性,从而有助于探究影响单晶金刚石生长结果的原因和机理。CO_(2)是一种比O2更安全的气体,近年来在源气体引入CO_(2)生长高质量单晶金刚石的研究日渐增多。本文利用微波等离子体化学气相沉积法在4.2 kW的微波功率下进行单晶金刚石同质外延生长实验,对生长过程中的CH_(4)/H_(2)/CO_(2)等离子体进行了发射光谱诊断,最后结合光谱信息和拉曼光谱表征研究了CO_(2)体积分数对单晶金刚石生长质量的影响,结果发现CO_(2)浓度增加对C_(2)和CH基团强度抑制作用明显,对C_(2)抑制作用最强,这也是导致生长速率下降的主要原因。I(CH)/I(Hα)比值略有增加,说明CO_(2)增加对金刚石前驱物的沉积有促进作用,这在一定程度上减弱了对生长速率的不利影响。拉曼表征结果说明0~5%CO_(2)浓度下的单晶金刚石质量随CO_(2)浓度上升变好,且浓度为5%时,1420 cm−1杂质峰基本消失。

    真空科学与技术学报的期刊信息

    • 曾用名：真空科学与技术
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    • 地区：
    • 语言：中文
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    • 中国·中国科技核心期刊
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