硅烯饱和吸附碱金属原子的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理计算, 研究了硅烯饱和吸附碱金属元素原子的稳定性、微观几何结构和电子性质, 并与纯硅烯及其饱和氢化结构进行了对比分析. 研究发现复合物SiX(X=Li, Na, K, Rb)的形成能都是负的, 相对于纯硅烯来说可以稳定存在. Bader电荷分析表明, 电荷从碱金属原子转移至硅原子. 从成键方式来看, 硅烯与氢原子形成共价键, 而与碱金属原子之间形成的键主要是离子性成键, 但还存在部分共价关联成分. 能带计算表明, 锂原子饱和吸附在硅烯形成的复合物SiLi是直接带隙的半导体, 带隙大小为0.34 eV. 其他碱金属饱和吸附在硅烯上形成的复合物都表现为金属性.     

二元碱金属硅酸盐精细结构和拉曼光谱的从头计算研究

应用量子化学从头计算方法研究了二元碱金属硅酸盐的精细结构,对典型的系列二元碱金属硅酸盐离子簇模型采用6-31G(d)基组和闭壳层Hartree-Fock(RHF)方法优化构型,并计算了二元碱金属硅酸盐的拉曼光谱,采用硅氧四面体应力指数这一精细结构参数分析和讨论了计算得到的非桥氧高频区对称伸缩振动频率和其拉曼光学活性,以及不同阳离子对该拉曼光学活性的影响。研究表明,二元碱金属硅酸盐非桥氧高频区对称伸缩振动频率与其精细结构密切相关,而且与Q₃相连的Q₄会对该Q₃的拉曼光学活性表现出增强作用。这说明二元碱金属硅酸盐的拉曼散射等性质主要依赖于其精细结构而非其初级结构单元-硅氧四面体。研究还表明,半径较大的阳离子有利于增强离子簇的拉曼光学活性,但对于小的离子簇,过多的电荷迁移反而会起到抑制作用。     

碱金属对光电成象器件污染的探讨

为了解决碱金属气氛对光电成象器件的污染,首先从理论上探讨了低压及高温下碱金属原子的性质,然后根据其性质,提出用“温差法”和“压差法”防止污染,并给出了实验结果。     

惯性约束聚变靶丸玻璃微观结构的分子动力学模拟北大核心CSCD

使用分子动力学方法模拟惯性约束聚变(ICF)玻璃微球靶丸材料的碱金属硼硅酸盐玻璃,研究了不同SiO2与B2O3和不同Na2O与B2O3物质的量比的微观结构,包括键长、键角、配位数以及空穴的分布情况。通过模拟发现,在不同组分的碱金属硼硅酸盐玻璃中,硅原子的网络体结构相对稳定,硼原子的结构会随着成分的变化发生明显变化。同时,针对实际的ICF实验中对玻璃微球充入惰性气体氩的问题,模拟发现,当SiO2与B2O3物质的量比为40.5,Na2O与B2O3物质的量比为17.4,8.5,4.2时,玻璃中存在有较多的供氩扩散的空穴。     

用等离子体靶获得中性束

目前,一些科学和技术部门广泛地应用中性束技术,特别是在受控核聚变研究中,采用强流中性束注入是维持和加热等离子体的主要方法之一。可用两种方法获得中性束,其一是正离子束通过靶物质捕获电子,其二是用靶物质剥离负离子束的电子。我们曾用30—100keV氢离子束与气体靶、碱金属蒸气靶相互作用获得中性束,并进行了测量。本文用氢离子束通过等离子体靶获得中性束,进一步探索提高中性粒子产额的方法。初步测定了氢离子束与氩等离子体靶作用的电荷交换中性化效率,并对中性化机理作初步探讨。     

电子枪阴极加热功率对硅靶视象管暗电流影响的研究

本文分析了硅靶视象管暗电流产生的原团,通过分析和计算得知,由灯丝光辐射产生的暗电流同靶面本身的暗电流在同一数量级。文中还详细讨论了灯丝发光强度的测定以及它在靶面上形成的照度,并计算出该照度下产生的暗电流值;通过对硅靶视象管和硅光电池光电特性的测定,两者特性十分相近,最后用硅光电池作为光接收器直接放置在管内,测量了正常运用下的暗电流,所得的暗电流与计算结果相符。文章最后指出为减小光辐射引起的暗电流应选取低功率阴极或盒式遮光阴极结构     

压力下超导RbBSi化合物的预测（英文）

对RbBSi化合物在0～100 GPa压力范围内进行了广泛的群体智能结构搜索。提出了RbBSi的3种不同相,并通过第一性原理计算了其稳定性、电子结构和潜在的超导电性。在所研究的压力范围内,所有预测相在热力学和动力学上都是稳定的。3个相的能带都穿过费米能级,表明结构具备金属性。此外,P4/nmm-RbBSi在常压下的超导转变温度为14.4 K。这项工作加深了人们对碱金属硼硅化合物在超导体领域的理解,有望拓宽碱金属硼硅化合物在超导体领域的应用。     

析碱金属前处理阴极基底的作用

本文针对S_(20)光电阴极标准工艺中测锑膜透过率存在的具体困难,回顾了碱金属前处理阴极基底的演变过程,认为新型多碱阴极的高灵敏度和好的光谱响应是碱金属前处理阴极基底的结果。本文从工艺的难易程度,残余气体对锑层的污染,玻璃的有关物理化学性质等几方面分析了碱金属前处理阴极基底的作用,认为碱金属前处理阴极基底等于在阴极和基底之间引进了一层增透膜。     

热表面电离探测计

本文描述的热表面电离探测计适用于碱金属蒸气流密度的快速测量。同时给出了探测计在超声速锂蒸气流靶中的实验结果。     

纳秒激光单脉冲烧蚀硅表面的超快成像研究

利用ICCD可以在纳秒时间尺度下成像的特点,以飞秒准连续激光产生的超短脉冲光为探测光,对纳秒激光单脉冲烧蚀硅靶表面的演化过程进行动态监测。在能量密度为50J／cm^2时,捕获了纳秒单脉冲激光烧蚀硅靶面过程中等离子体演化的时间分辨图像。图像表明,纳秒激光烧蚀硅靶产生的等离子体开始时密度大,膨胀速度快,当纳秒激光脉冲过后,等离子体不再产生,并且其膨胀速度不再增加,直至完全消失。     

微通道板增益疲劳机理研究

微通道板的增益疲劳是微通道板的主要问题之一，本文分析了微通道板的表面结构模型，同通道板活性表面上碱金属的逸出和碳的增加是导致微通道板的增益疲劳的主要原因，另外，探讨碱金属逸出的机理和碳污染的来源，介绍延长微通道板工作寿命的有效方法。     

冷冻靶中硅冷却臂的温度场和力学分析

冷冻靶是实现惯性约束聚变高能量增益的重要靶型。冷却臂是冷冻靶的重要部件之一,通过它将冷源与铝套筒相连接,用于获得靶丸内均匀氘氚冰层时所需的精确温度,同时冷却臂也用于均匀夹持铝套筒。首先测试分析了硅材料在深低温下的热传导系数,表明硅材料在该温区具有优异的热传导能力。研究了硅冷却臂结构参数对冷却臂温度场分布的影响。分析不同晶向硅冷却臂周向均匀夹持铝套筒的特性,提出基于(111)晶向硅片研制冷却臂。研究了冷却臂力臂夹持力和共振频率,并对硅冷却臂的热-结构耦合进行分析。最后设计具有16个夹持力臂的二级分叉结构的冷却臂。基于微电子机械系统技术研制了硅冷却臂样机,并测试了冷却臂的侧壁垂直度和力学特性。将研制的硅冷却臂与铝套筒进行装配,表明冷却臂中力臂的力学特性能够实现对套筒的夹持。     

微光电视摄象器件

本文报道了近几年国外研制和生产的几种高分辨率、低晕光微光摄象管,还叙述了固体微光摄象器件取得的一些新进展。一、引言七十年代初曾为微光电视系统研制了硅靶摄象管。由于硅靶灵敏度高,惰性低,     

锗/多孔硅和锗/氧化硅薄膜光致发光的比较研究

采用磁控溅射技术,以锗为溅射靶,在多孔硅上沉积锗薄膜,沉积时间分别为4,8和12 min,及以锗-二氧化硅复合靶为溅射靶,在n型硅衬底上沉积了含纳米锗颗粒的氧化硅薄膜,锗与总靶的面积比分别为5%,15%,30%.各样品在氮气氛中分别经过300,600及900℃退火30 min.对锗/多孔硅和锗/氧化硅薄膜进行了光致发光谱的对比研究,用红外吸收谱分析了锗/多孔硅的薄膜结构.实验结果显示,锗/多孔硅薄膜的发光峰位于517 nm附近,沉积时间对发光峰的强度有显著影响,锗层越厚峰强越弱.锗/氧化硅薄膜的发光峰位于580 nm附近,锗与总靶的面积比对发光峰的强度影响较大,锗/氧化硅薄膜中的锗含量越高峰强越弱.不同的退火温度对样品的发光峰强及峰位均没有明显影响.可以认为锗/多孔硅的发光峰是由多孔硅与孔间隙中的锗纳米晶粒两者界面的锗相关缺陷引起的,而锗/氧化硅的发光峰来自于二氧化硅的发光中心.     

惯性约束聚变靶中硅支撑冷却臂的制备

论述了基于反应离子深刻蚀技术加工惯性约束聚变（ICF）靶的硅支撑冷却臂。利用扫描电子显微镜、白光干涉仪和视觉显微系统等对所制备的硅支撑冷却臂的形貌、侧壁陡直度和卡爪径向形变量等参数进行了表征分析。分析结果表明，硅支撑冷却臂的侧壁陡直度大于88，卡爪径向形变量大于20 m，符合靶的设计要求。     

整体考虑靶和均整器的设计来提高医用加速器剂量率的方法

通常低能医用加速器靶的设计遵从厚靶原则, 即采用厚度等于或大于电子射程的靶, 使靶后无电子污染. 本文提出了新的靶设计概念：设计靶时, 将靶与相关系统(初级准直锥、均整器)作为一个整体考虑, 通过减小靶厚来提高光子剂量率, 利用初级准直锥、均整器来减少电子污染. 采用这种设计概念, 用蒙特卡罗方法对BJ-6—6MV单光子医用电子直线加速器的靶进行优化设计. 模拟计算10cm×10cm野, 30cm×30cm野的深度剂量曲线, 结果表明：较之现有的厚靶, 治疗剂量提高了10%, 同时表面剂量、X射线的品质仍满足国标的要求. 通过薄靶、厚靶的加速器整机对比实验, 已验证了此结论的正确性.     

掺溴聚苯乙烯平面调制箔靶的制备及测量

 平面调制靶是ICF分解实验中的重要用靶。介绍了在过去工作的基础上掺溴聚苯乙烯平面调制箔靶的制备工艺,研究旋转涂覆和流延工艺对靶的表面起伏图形转移的影响,采用SEM观察薄膜表面起伏图形的形貌,对掺杂溴的含量进行测量和控制,以台阶仪测量靶的表面粗糙度。     

金刚石膜/多孔硅复合材料的性能表征

提出了一种新颖的多孔硅表面钝化技术,即采用微波等离子体辅助的化学气相沉积（MPCVD）方法在多孔硅上沉积金刚石薄膜。采用原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、拉曼光 谱仪和荧光分光度计对多孔硅及金刚石膜的表面形貌、结构和发光特性进行了表征。结果表明采用微波等离子体化学气相沉积法可在多孔硅基片上形成均匀、致密、性能稳定且对可见光具有全透性的金刚石膜。金刚石膜与多孔硅的复合,大大稳定了多孔硅的发光波长和强度,同时增强了多孔硅的机械强度。     

偏晶向(111)硅片闪耀光栅的制作

硅光栅的制作可以利用湿法腐蚀体硅工艺.湿法腐蚀利用硅的各向异性,由硅的晶面形成光栅工作凹槽,利用湿法工艺可以制作在不同光谱波段内工作的闪耀光栅.设计了一种利用偏晶向(111)硅片制作闪耀光栅的方法,使用这种方法可以批量制作闪耀角度较小的光栅.利用扫描电子显微镜(SEM)进行了光栅表面形貌测试,试验结果表明,制作的硅光栅样片具有良好光学特性的反射表面和光栅槽形.硅闪耀光栅可以被用来制作微型光谱仪、滤光器等微型仪器或器件.     

单次分子镀法制备部分La系及~(238)U靶的实验研究

采用单次分子镀方法研究了异丙醇-硝酸体系中电流密度、分子镀持续时间及两极间距离对镀层性能和电沉积效率的影响,确定了制备La,Sm,Eu,Gd,Tb靶及238U靶的最佳工艺条件。因制备的靶不同,电流密度一般介于2—8mA/cm2之间,两极间最优距离为3cm,分子镀1h,用分光光度法测定各靶的沉积效率均高于85%。利用扫描电子显微镜(SEM)对部分靶的表面形貌分析后发现靶面结构均匀致密。目前制得的Gd靶和Tb靶已用于中国科学院近代物理研究所加速器SFC低能核化学终端上,利用19F束流轰击,分别产生了Ta和W的短寿命同位素,从而成功完成了Db(Z=105)及Sg(Z=106)的模型试验。