低能离子注入小麦种子胚内的射程分布

采用110keV56Fe1+离子束垂直注入小麦种胚后,将小麦沿腹面的纵沟掰开,形成剖面,将剖面水平朝上粘贴在金属铜托上,用扫描电镜在剖面上从胚表面向纵深进行点分析,测定不同深度上由Fe元素激发出的特征X射线强度,由此得到了该种离子注入小麦胚内的最大射程约5μm,最可几射程为0.935μm.并对这种低能离子注入作物种子能诱发突变的机理进行了详细讨论. After embryo of wheat seed was right implanted by 110 keV 56Fe1+ions, the seed was broken into two parts by hand along its abdomen trench to form two cross sections. A half seed was pasted on a metal holder in keeping the cross section upwards horizontal. Spot analyses were carried out from embryo surface towards depth on the cross section under SEM and the intensity of characteristic X rays induced by electrons in Fe elements of the embryo was measured. From this, the maximum range of the ionsi...     

真空、低能离子注入后HeLa细胞的吸收光谱研究

在选用了石蜡油作为细胞耐受真空的保护剂基础上,分别采集了人宫颈癌细胞(HeLa细胞)经真空和不同剂量低能离子注入后的紫外吸收光谱.实验结果显示:HeLa细胞在202及260 nm附近均有特征性的吸收峰.数据的进一步分析发现:(1)HeLa细胞经真空处理后的紫外吸光值随着真空时间的延长而增加,且真空对细胞紫外吸收光谱的影响大于单纯的石蜡油浸泡影响;(2)真空对于HeLa细胞紫外吸光值的影响远低于低能离子注入的影响;(3)HeLa细胞在注入不同剂量的低能N+后,紫外吸光值会随着注入剂量的增大而增加.在上述分析的基础上,本文又探讨了低能N+束注入对肿瘤细胞的结构、各成分的组成比例及分子排列的影响,该研究为深入探索低能离子注入生物样品的作用机理奠定了基础.     

Ag-Cu离子注入玻璃后不同气氛退火的光吸收研究

采用MEVVA源（metal vapor vacuum arc ion source）引出的强束流脉冲Ag,Cu离子先后注入到SiO₂玻璃，x射线光电子能谱仪（XPS）分析显示Ag，Cu大多仍为金属态，有部分氧化态Cu存在.透射电镜观察分析和光学吸收谱都表明在衬底中形成了纳米合金颗粒.结合有效媒质理论，得到模拟的光学吸收谱，与实验结果基本符合，较好地验证了以上结论.样品退火后颗粒发生分解，分解的颗粒在氧化气氛下被氧化，且有部分向样品表面蒸发；在还原气氛下氧化态元素被还原并成核生长.故 关键词： 离子注入 纳米颗粒 退火 光学吸收率     

用于材料表面改性的多功能等离子体浸没离子注入装置

详细叙述了新近研制的多功能等离子体浸没离子注入（ＰⅢ）装置，在装置设计中，考虑了等离子体产生手段、高压脉冲电源和真空抽气系统多项功能要求，把离子注入、涂敷和溅射沉积结合起来，该已实现了多种气体等离子体注入、气－固离子混合与注入、金属等离子体沉积与注入、离子束混合与离子束增强沉积等，以满足不同材料制成的不同零件对多种表面处理工艺的需要，初步应用结果证明，该装置对于改进４５号钢、Ｔｉ－６Ａｌ０－４Ｖ和     

低能离子注入引起的植物种子微结构的变化

以植物干种子芸豆和花生为生物体材料，采用正电子湮没技术（PAT）测定了该两类生物样品的正电子湮没寿命谱（PAL）。测量结果表明，在芸豆和花生生物体内存在着大量微小的孔洞，孔洞的直径分别为0．48nm和0．7nm。植物种子的这类特殊的微孔结构是低能离子注入生物效应机理的基础。对注入200keV低能V离子的花生样品也测量了它的PAL谱，并与未经离子注入的花生样品的PAL谱作了比较。     

GaAs中的离子注入技术

在ＧａＡｓ集成电路和器件研制中，离子注入是关键技术之一．介绍了用离子注入ＧａＡｓ形成ｎ型和ｐ型区，以及离子注入ｐ型和ｎ型ＧａＡｓ形成绝缘层、形成ｎ＋ＧａＡｓ深埋层等重要技术．对有关物理机制进行了讨论并提出了一些新见解；该离子注入新工艺已经应用于ＧａＡｓ器件和集成电路的研制，获得了多种新型器件． Optical and electrical properties of Si GaAs wafers implanted with Si+, S+, Be+, Mg+, B+, O+ have been investigated in this paper.     

应用离子束修正大面形误差光学元件

为了获得超高精度面形的光学元件并验证离子束的修正能力,对应用离子束修正大面形误差光学元件的问题进行了实验研究。通过改变离子源光阑尺寸的方式获得了不同束径的离子束去除函数,并对一直径为101mm、初始面形峰谷(PV)值为417.554nm、均方根(RMS)值为104.743nm的熔石英平面镜进行了离子束修形实验。利用10、5、2mm光阑离子源的组合,进行了12次迭代修形,最终获得了PV值为10.843nm、RMS值为0.872nm的超高精度表面。实验结果表明,应用离子束可以对大面形误差光学元件进行修正,并且利用更大和更小束径离子束去除函数的组合进行优化,可以进一步提升加工效率和精度。     

Simulation of Local Error Correction of the Surface Shape by a Low-Dimensional Ion Beam

Technical Physics - We propose an algorithm for solving the problem of local error correction of the surface shape by a low-dimensional ion beam. The algorithm presumes successive sampling running...     

铜薄膜等离子改性及表面增强拉曼光谱的研究

表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS)技术是一种基于探测吸附于金属基底表面分子振动光谱的快速无损检测方法,目前广泛应用于表面吸附、电化学催化、传感器、生物医学检测和痕量的检测与分析等领域。本实验采用直流磁控溅射技术在BK7玻璃基底上沉积一层厚度为50 nm的金属铜薄膜,在Ar离子轰击作用下获得不同表面粗糙度的金属铜薄膜样品,从而制备具有不同表面增强拉曼光谱活性的金属基底。实验样品分别通过X射线衍射仪（XRD）、原子力显微镜（AFM）、分光光度计、拉曼光谱仪表征其结构、表面形貌及光学性质。测试结果表明铜膜在Ar离子束轰击前后,样品X射线衍射谱的峰值强度没有发生变化,说明其晶相结构未发生改变;随着离子束能量的增加,薄膜表面粗糙度改变,光学散射强度随着表面粗糙度的增加而增强;离子束薄膜表面改性后,以罗丹明B(Rh B)为探针分子,表征薄膜样品表面增强拉曼的活性,通过对比不同样品表面Rh B的拉曼光谱,发现其光谱强度随金属铜薄膜样品表面粗糙度的增加而增强。     

强流金属离子束材料表面改性研究

综合评述了本课题组在金属离子注入钢强化机理、表面摩擦学、抗磨损特性、离子注入表面热化学效应、硅化物合成、表面抗氧化和抗腐蚀研究中所取得的新的实验结果． A review of our research work is given in this paper. It is about strengthening mechanism; surface trobology; resistance in wear, oxidation and corrosion; thermal atom chemistry in steel during ion implantation; silicides synthesis.     

模拟计算低能重离子注入彩棉种子的深度(已撤稿)

采用蒙特卡罗方法,模拟计算了20 keV Ti+注入彩棉种子的深度一浓度分布.核碰撞能量损失采用经典的两体碰撞理论,电子能量损失用Lindlaard-Scharff公式,计算得到Ti+在彩棉种子中的最可几深度是6.66μm,与实验结果非常接近.表明理论模型建立相对合理,为研究低能重离子与生物体之间的相互提供了理论基础.     

Some Reflections on Very Large Scale Ion Beam Surface Modification

Russian Physics Journal - Ion beam surface modification is typically carried out in a laboratory environment where the processing rate is not a big concern. Nevertheless, it is interesting to...     

基于椭圆偏振光谱法的玻璃表面离子束改性分析

采用阳极层线性离子源解离氮气对玻璃表面进行刻蚀处理,研究表面改性后玻璃表面的变化,并分析离化电压对表面粗糙度、折射率以及光学厚度的影响。在此基础上,基于椭圆偏振光谱仪,通过对比不同表面状态下的Δ光谱,讨论固定波长变化入射角的Δ光谱曲线特征与表面折射率、布儒斯特角、粗糙度以及光学厚度之间的关系。结果表明,刻蚀后玻璃的布儒斯特角附近的Δ光谱曲线形状发生变化,突变向高角度偏移,曲线下降斜率增大。通过建模并拟合分析发现,氮离子束轰击使玻璃表面产生光密介质层,表面折射率增大,布儒斯特角增大,粗糙度降低,且随离化电压升高,折射率不变,而光密介质层厚度增加。由原子力显微镜分析表面形貌,验证了离子束对玻璃表面的平整化作用。X射线光电子能谱结果表明离子束使玻璃表面发生选择性溅射,推断光密介质层的产生来自于离子束对玻璃表面的夯实作用。此外,推导并验证了Δ光谱曲线的特征与材料表面状态之间的普适关系,提出了基于椭圆偏振光谱仪的材料表面评估方法,即Δ曲线的突变发生角度增大说明折射率与布儒斯特角的增大;下降斜率增大说明表面粗糙度减小;曲线两端尖角增大说明光学厚度增大。反之亦然。     

On the Precision Preparation of Samples for Atom Probe Tomography Using a Focused Ion Beam in a SEM

Atom probe tomography is a modern and dynamically developing method of material investigation. It allows studies of the structure of matter at the atomic scale. The physical fundamentals of this method require a specific size, shape and conductivity type of the sample. To expand the analytical capabilities of atom probe tomography, a technique for preparing samples using a focused ion beam in a scanning electron microscope is studied and implemented in this work. The basic principles of this approach are demonstrated; its advantages, disadvantages and important practical aspects are described. To protect a fabricated sample from the influence of environment upon its transport to an atom probe tomograph, it is suggested a platinum coating be used. The atom-probe-tomography analysis of samples prepared with a focused ion beam is carried out. The effects of using such a sample preparation technique are studied.     

亚微米尺寸元件的离子束刻蚀制作

采用软光刻技术中的微接触印刷(μCP)技术、表面诱导的水蒸气冷凝、表面诱导的去湿行为,在金基底上制作出了亚微米的环状周期结构聚合物掩膜.通过对离子束刻蚀过程中各个参量对刻蚀元件的表面光洁度、轮廓保真度和线宽分辨的影响分析,结合掩膜的实际情况选择出了合适的离子束入射角、离子能量、束流密度和刻蚀时间等参量.依照这些参量刻蚀出了高质量的亚微米尺寸环状周期结构元件.通过对刻蚀出的元件的检测发现,刻出的元件表面光洁度、轮廓保真度和侧壁陡峭度都非常好.     

溅射过程中粒子能量对钛薄膜表面形貌影响

借助于原子力显微镜研究了离子束溅射沉积工艺中入射离子能量对制备的Ti薄膜表面形貌的影响。对薄膜表面高度数据进行相关运算，发现在此工艺条件下制备的薄膜具有典型的分形特征，利用分形表面高度—高度相关函数的唯象表达形式对不同能量下制备Ti薄膜表面的高度相关函数进行拟合。得到了薄膜表面的分形维数、水平相关长度、标准偏差粗糙度等参量。研究发现，入射Ar离子能量在300—700eV之间薄膜表面的粗糙度随着沉积粒子的能量增加而增大，分形维数随着入射离子能量的增加而减少。另外，在得到的分形维数基础上对不同溅射电压下Ti薄膜的生长机制进行了初步研究。