高分辨的弹性反冲探测分析技术

在中国原子能科学研究院HI－13串列加速器上建立了一套高分辨的弹性反冲探测分析技术，用高质量的127I重离子束轰击薄膜或块材靶样品，利用Q3D磁谱仪及其焦面探测器和纵向型双向型双电离室ΔE－E望远镜探测器两套探测系统，在前角区测量了靶中各种元素的反冲能谱，利用卢瑟福散射截离子在靶材料中的阻止本领，将能谱转换成元素的深度分布，利用Q3D磁谱仪系统，对C和H等轻元素的分析得到纳米级的深度分频谱，用ΔE－E望远镜探测器可同时得到靶材料上从轻至中重各种元素的深度分布，其深度分辨率达0－30nm。  

离子束微探针及其扫描断层分析应用研究

以欧共体离子束物理及材料科学研究所的装置为例介绍了离子束微探针实验装置，给出了利用这一装置开展重离子弹性反冲核分析、研究氢在钛合金中的微观分布及其动力学行为的实验结果．该离子束微探针装置可以用来开展带电离子荧光分析、核反应分析、弹性反冲核分析、卢瑟福背散射分析及沟道效应和高离子束密度、大剂量离子注入等分析和研究工作．同时利用微束扫描分析可获得样品中元素的点、线、面分布信息．利用能量为16MeV、直径为3μm的Si^5 离子束对钛合金中氢进行断层面扫描分析，观测到了氢在钛合金中的非均匀分布，揭示了氢在钛合金中的不同物理、化学状态与空间分布的相关性，为进一步研究钛的氢化和金属钛的表面腐蚀行为提供了科学依据。  

表面高分辨弹性反冲探测分析

在中国原子能科学研究院ＨＩ－１３串旬加速器上建立了用Ｑ３Ｄ磁谱仪动量分析和△Ｅ－Ｅ粒子分辨对材料表面进行高分辨的弹性反冲探测分析技术。用１００ＭｅＶ＾１２７Ｉ对Ｃ／ＬｉＦ多层样品的深度分布分析表明，表面分辨达到１．２ｎｍ。所建立的△Ｅ（气体）－Ｅ（半导体）望远镜探测器可同时分析从轻至中重的所有元素。实测了新光电材料ＧａＮ，Ｌａ２ｓＲｃＵＯ４超导膜和新超硬材料Ｃ３Ｎ４（Ｓｉ）等样品。  

Hydrogenation of sp-bonded carbon surfaces using methane plasma

Highly ordered pyrolytic graphite was exposed to radio-frequency methane plasma to produce a hydrogen-terminated carbon surface. The effects of treatment parameters, namely exposure time, applied power and methane pressure, upon the treated surfaces’ chemical and morphological properties were systematically investigated. Scanning tunnelling microscopy measurements showed growth features on the plasma treated surface, the coverage of which was shown to increase with plasma exposure time or applied plasma power and decrease with gas pressure. Analyses of post-treated surface structures (via static secondary ion mass spectrometry with the aid of principle component analysis) showed an increase in surface hydrogen with plasma exposure time, applied plasma power and decreasing gas pressure. The results of these analyses were further supported by elastic recoil detection analysis measurements, which showed similar trends for the experimental parameters on the resultant surface hydrogen content.