红外双波段激光滤光膜的研制

为了满足红外军用仪器的特殊要求,根据薄膜理论进行了红外双波段滤光膜的膜系设计;采用电子束真空镀膜的方法,通过对工艺参数的调整,在多光谱ZnS基底上镀制了1 064 nm高反、3～5μm高透的红外双波段滤光膜。利用低能离子轰击,使膜层与基底间的应力明显减小;使用BGS 6341薄膜应力测试仪,采用渐变梯度法,测得其压应力由122 MPa降到51 MPa。另外,通过低能离子轰击和真空退火处理,提高了膜层的抗损伤阈值。结果显示所镀膜层满足红外军用仪器的使用要求。     

氩离子轰击对四面体非晶碳膜内应力和摩擦系数影响的研究

利用磁过滤真空阴极电弧技术制备了sp³键大于80%的四面体非晶碳(ta-C)薄膜, 通过冷阴极离子源产生keV能量的氩离子轰击ta-C薄膜,研究了氩离子轰击能量对ta-C薄膜结构, 内应力以及耐磨性的影响.通过X射线光电子能谱和原子力显微镜研究了氩离子轰击对薄膜结构 与表面形貌的改性,研究表明,氩离子轰击诱导了ta-C薄膜中sp³键向sp²键的转化, 并且随着氩离子轰击能量的增大,薄膜中sp²键的含量逐渐增多, 薄膜内应力随着氩离子轰击能量的增大逐渐减小.氩离子轰击对薄膜的表面形貌有较大影响, 在薄膜表面形成刻蚀坑,并且改变了薄膜的表面粗糙度,随着氩离子轰击能量的增大, 薄膜的表面粗糙度也会逐渐增大.通过摩擦磨损仪的测试结果,氩离子轰击对薄膜的初始摩擦系数影响较大, 但是对薄膜的稳定摩擦系数影响较小,经过氩离子轰击前后的ta-C薄膜的摩擦系数为0.1左右, 并且具有优异的耐磨性.     

氮离子轰击能量对ta-C:N薄膜结构的影响

利用磁过滤真空阴极电弧技术制备了sp³键含量不小于80%的四面体非晶碳薄膜(ta-C), 然后通过氮离子束改性技术制备了氮掺杂的四面体非晶碳(ta-C:N)薄膜. 利用Raman光谱和X射线光电子能谱对薄膜结构的分析,研究了氮离子轰击能量对ta-C:N薄膜结构的影响. 氮离子对ta-C薄膜的轰击,形成了氮掺杂的ta-C:N薄膜. 氮离子轰击诱导了薄膜中sp³键向sp²键转化, 以及CN键的形成.在ta-C:N薄膜中,氮掺杂的深度和浓度随着氮离子能量的增大而增大. ta-C:N薄膜中sp²键的含量和sp²键团簇的尺寸随着氮离子轰击能量的增大而增加; 在ta-C:N薄膜中, CN键主要由C-N键和C＝N键构成, C-N 键的含量随着氮离子轰击能量的增大而减小,但是C＝N 键含量随着氮离子轰击能量的增大而增大.在ta-C:N薄膜中不含有C≡N键结构.     

镀膜长周期光纤光栅耦合系数的研究

给出了镀膜长周期光纤光栅芯层模式和包层模式耦合的耦合系数的详细表达式,应用此表达式对镀膜长周期光纤光栅的耦合系数的特性进行了较为详细的研究。研究发现:1)同次模式的耦合系数随薄膜厚度变化而变化,在某些厚度下,奇次模式耦合的耦合系数与偶次模式耦合的耦合系数几乎相等;2)在某些厚度处,交流耦合系数会有跳变发生;3)交流耦合系数随环境折射率的变化而变化,并且当环境折射率靠近光纤包层折射率时交流耦合系数会有急剧跳变发生。     

Ar+, He+，S+离子轰击n-InP单晶表面的机理研究

通过X射线光电子能谱和低能电子衍射实验研究了10～180 eV的Ar⁺、 He⁺、S⁺离子轰击n-InP(100)表面, 发现S⁺离子轰击可以产生In-S组分,减轻离子轰击对表面的物理损伤.对于Ar⁺离子轰击后的表面,经过S⁺离子处理和加热过程以后,表面损伤得到了修复,最终得到了2×2的InP表面,进一步验证了S⁺离子对InP表面的修复作用.     

K9和石英玻璃基片上Au膜真空紫外反射特性研究

采用离子束溅射法,分别在经过不同前期清洗方法处理过的K9及石英玻璃光学基片上,选择不同的镀膜参量,镀制了多种厚度的Au膜。对镀制的Au膜在真空紫外波段较宽波长范围内的反射率进行了连续测量。测试结果表明:辅助离子源的使用方式、Au膜厚度对反射镜的反射率有重大影响。基片材料、镀前基片表面清洗工艺等对反射率也有一定影响。采用镀前离子轰击,可显著提高Au膜反射率及膜与基底的粘合力;获得最高反射率时的最佳膜厚与基片材料、镀膜工艺密切相关。对经过离子清洗的石英基片,膜厚在30 nm左右反射率最高;比较而言,石英基片可获得更高的反射率;辅助离子源的使用还显著影响获得最高反射率时对应的最佳膜厚值,且对K9基片的影响更显著。     

真空蒸发镀膜膜厚的测量

测量镀膜厚度的方法有很多,在实验室现有的条件下,探究光学干涉方法测出镀膜厚度,其中光学干涉方法包括两种：一是根据多光束干涉的原理,利用读数显微镜测量镀膜的厚度;二是根据自光干涉的原理,利用迈克尔逊干涉仪测量镀膜的厚度。     

加速器束流脉冲化及氢二次离子发射研究

详细介绍了快速高压晶体管开关在加速器束流脉冲化和用于二次离子测量的加速器飞行时间谱仪上的应用. 利用飞行时间法研究了碳纳米管在不同能量的Si和Si2团簇离子轰击下氢二次离子的发射. 实验结果表明， 在每个原子质量单位的速度为2.5×108 cm/s以上， Si和Si2离子引起的氢二次离子的发射主要受电子阻止过程控制； 在每个原子质量单位的速度为2.5×108 cm/s以下和Si2团簇离子轰击的情况下， 氢二次离子的发射产额明显增加， 团簇离子在靶表面的核能损增强效应起主要作用. The application of Fast High Voltage Transistor Switches (HTS) in pulsed ion beam and the time of flight(TOF ) setup is described. Secondary ion emissions from carbon nanotubes under bombardments of MeV Si and Si2 clusters are measured by using TOF. The measurements indicate that the yield of the secondary ion emissions of hydrogen increases with increasing energy of Si and it is attributed to the electronic processes. The yield of the secondary ions of hydrogen decreases with increasing energy of Si2 clusters and the enhancement of nuclear energy loss of cluster constituents at the surface of sample plays a more significant role in the secondary ion emission of hydrogen at the low energies.     

透明导电薄膜

<正> 引言金属薄膜和半导体薄膜都具有透明、导电和反红外线三种性能。我们镀制的掺锡(SnO_2)三氧化二铟(In_2O_3)薄膜,方电阻R_□=20±10Ω;可见光透光率T_(0.4～0.75)=(96±2)%,激光1.06μ透光率T_(1.06)=(92±2)%;对直径140㎜、厚12㎜的玻璃上镀膜后,施加28V的电压,经过5min可以从-45℃低温下上升到5℃;用功率50MW,能量500mJ的激光器连续2min600次发射激光冲击膜层,膜层未见损伤。本文将要介绍透明导电膜的分类、几种制备方法、透明导电膜的机理、镀膜的工     

PSTM成像的FDTD数值模拟

尝试用时域有限差分法(FDTD)分析采用不同探针时光子扫描隧道显微镜(PSTM)成像的分辨率和效率。对四种探针,即不镀膜,带菱形金尖,镀金膜有孔径,镀金膜无孔径的探针,用二维p极化波,满足全反射条件,并用样品台上方平行于界面的隐失波作为等效入射波源,用探针距离尖顶一定高度截面的玻印亭矢量计算散射场强。数值模拟结果表明,带纳米尺度金尖的探针具有最好成像的分辨率和效率,镀膜无孔径和镀膜孔径探针次之,不镀膜探针最差。     

CR-39眼镜片加工工艺(连载)——CR-39塑胶镜片的表面镀膜

<正> 一、概述以丙烯基二甘醇碳酸脂单体为主要材料经浇铸聚合而成的CR-39塑胶镜片通常都要镀膜后才能投放市场。镀膜采用化学法或物理法在镜片表面上镀硬质膜以提高镜片表面的耐磨性。虽然CR-39这种热固性的塑胶镜片要比其他热塑性的有机玻璃镜片就基片本身的耐磨而育,要强许多倍,但不经镀膜的镜片使用中仍易起毛,表面粗糙度变坏,影响外观和透过率。为此,CR-39塑胶镜片的镀膜技术已越来越引起生产厂家的注意。     

ZnS和MgF2薄膜的离子辅助淀积

用Ar离子辅助制备了ZnS和MgF_2薄膜,依据滤光片吸潮波长漂移的测量,MgF_2膜的聚集密度大约从未轰击时的0.8上升到轰击后的0.9～0.95,实验发现,高能离子轰击(>1keV),膜层的吸收散射损耗增加,而低能离子轰击(<700eV)可以保持优良的光学性质,并显著地增加膜层的牢固度,这对于温度敏感的基底制备耐久薄膜是一个重要的应用.     

镀有SiO_2-WO_3薄膜LPFG折射率传感特性研究

采用四层阶跃折射率几何模型,研究了镀有SiO2-WO3薄膜LPFG在溶液折射率测量方面的特性,并与未镀膜情况进行了比较。当LPFG包层外镀膜后,测量纯水、CaCl2溶液(浓度为450gL-1,折射率为1.4056)时波长漂移量分别是未镀膜时的1.67和2.55倍;谐振峰的损耗变化分别是未镀膜时的4.44和2.82倍;在1.36-1.38折射率范围内,传感器的灵敏度和分辨率分别是216.58nm和0.82×10-5,是镀膜前的3.27和0.30倍,说明镀膜后LPFG对溶液折射率测量的灵敏度和分辨率得到了很大的提高。     

镀膜型光谱成像数据提取与作物叶绿素分布探测研究

为了快速感知并分析田间作物生长状况,采用先进的半导体镀膜工艺的光谱成像传感器,研究镀膜型光谱成像数据的提取与叶绿素含量分布式检测的方法。实验采用基于镀膜原理的IMEC 5×5成像单元式多光谱相机,对47株苗期玉米植株的冠层进行拍摄,获取673～951 nm范围内的25个波长的光谱图像。利用SPAD-520叶绿素仪非破坏性地测量叶绿素含量指标,每株玉米冠层叶片设置2～3个采样点,每点测量3次取平均,共计251个样本数据;同时使用ASD Handheld2型光谱仪采集相应位置区域的反射率曲线,以对比分析镀膜型光谱成像传感器提取玉米植株冠层叶片反射率曲线的特性。首先,在分析镀膜型光谱成像传感器的成像原理的基础上,通过对原始图像的拆分和重组分别提取成像单元中相同波段的像素灰度值,并利用相同波段的像素灰度值重构单波段光谱图像,获取各波段光谱图像。其次,利用4灰度级标准板建立图像灰度值和灰度板反射率之间的线性反演公式,对提取的反射率进行校准。然后,为了准确分割出玉米植株冠层,提出了大津算法(OTSU)和霍夫圆变换组合的玉米植株冠层图像二次分割方法,分别剔除图像中土壤和培养盆背景的干扰。最后,利用马氏距离算法剔除异常样本数据,利用SPXY (sample set partitioning based on joint X-Y distance)算法划分建模集和验证集,采用偏最小二乘回归法(PLSR)建立玉米植株叶绿素含量指标诊断模型,并绘制其分布伪彩色图用于分析叶绿素含量空间分布特征。研究结果表明,①对25波段多光谱图像提取和反射率线性校准拟合模型决定系数均达到0.99以上。分析校准前和校准后与ASD光谱仪测量反射率曲线,镀膜型成像传感器获取玉米冠层反射光谱总体与ASD采集反射率体现的光谱特征一致,且校正后数据比校正前与ASD光谱反射率的一致性得到了提升。②建立初次OTSU分割算法和基于霍夫圆变换识别的二次分割算法,可以有效剔除玉米植株光谱图像中的土壤和培养盆背景噪声的干扰。③叶绿素含量指标PLSR诊断模型建模集R■为0.545 1,验证集R■为0.472 6。玉米作物冠层叶绿素分布可视化图可以直观反映叶绿素含量分布与生长动态情况。通过对镀膜型光谱成像传感器应用方法的研究,为后续玉米植株叶绿素动态快速检测奠定基础和提供技术支持。     

离子轰击诱发表面原子偏聚的发现与研究

离子轰击诱发表面原子偏聚的发现与研究离子轰击诱发表面原子偏聚（ｂｏｍｂａｒｄｍｅｎｔ－ｉｎｄｎｃｅｄ－ｇｉｂｂｓｉａｎ－ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ，简称ＢＩＧＳ）是１９８１年我国学者在研究离子轰击导致合金表面成分改变时观测到的一种新现象［１，２］。这种原...     

离子轰击减薄装置及其应用

对材料作显微观察分析时,需要对材料表面腐蚀或将材料减簿.因为腐蚀之后所显示的腐蚀图象,在一定程度上反应材料的组织和结构.在用透射电子显微镜观察材料内部组织和结构时,需要将材料减薄,制成数千埃至数万埃厚度的薄样品.近年来常用离子轰击方法腐蚀或减薄样品,离子轰击减薄方法能减薄其它方法难以减薄的材料,如多相材料、硬的脆的材料、烧结多孔材料,以及橡胶、高分子、生物等.离子轰击方法也可用于制备电子显微镜复型、投影[1]和高分辨电子显微术[2]. 我们参考了霍耶尔(Heuer)等人的工作[3],制作了一台冷阴极辉光放电型离子轰击装置,进…     

离子轰击对蒸发薄膜性质的影响

用一个冷阴极离子枪产生的氧离子轰击淀积过程中的薄膜表面.研究了离子轰击对薄膜聚集密度和潮气吸附的影响.实验表明,经离子轰击的ZrO_2,TiO_2和SiO_2膜,用石英晶体微量天平测得的聚集密度增加到0.9以上;用这些材料制成的干涉滤光片,基于滤光片暴露于潮湿气氛中的潮气吸附,测得峰值透射波长的漂移减小了大约2/3.这说明利用离子辅助技术有可能制备优良光学性能和机械性质的薄膜.     

电子回旋共振-射频双等离子体沉积氧化硅薄膜过程中的射频偏压效应

本文利用六甲基乙硅氧烷(HMDSO)和氧气(O2)为反应气体,利用微波电子回旋共振-射频双等离子体化学气相沉积法沉积氧化硅薄膜,并利用发射光谱对等离子体特性进行原位诊断.研究表明,RF偏压对氧化硅薄膜沉积速率和薄膜中的化学键结构产生有意义的影响.小的直流自偏压会略微提高沉积速率;但随着直流自偏压的增加,离子轰击效应及刻蚀作用加强,薄膜的沉积速率下降.在13.56MHz和400kHz两个不同射频频率条件下所沉积的薄膜中,O和Si的比例基本相同,均超过2∶1;但400kHz射频偏压下薄膜中的碳成分比例比13.56MHz条件下的要高得多.这可以归因为高的射频偏压的应用不仅可增强离子轰击效应,而且与体等离子体相互作用,使高活性的氧原子增多;而低频偏压的作用主要是增强离子轰击效应.     

GaAs光电阴极片原子级表面清洁方法的研究及评价

本文对GaAs光电阴极片UHV系统中原子级表面清洁方法做了研究,它们是:光加热法、直接加热法、离子轰击加退火法、热子加热法,表面清洁效果用装于UHV系统中间在线俄歇检测,表面质量用Aa/GaAuger峰高进行比较,指出两种用于第三代象增强器光电阴极的表面清洁方法:CS-离子轰击加退火法和热子背加热法。     

低能离子轰击后铌酸锂晶体表面层的性质

从实验中观察到,低能离子轰击后的铌酸锂晶体表面层在3500—6500?之间出现至少两个光吸收峰,表面的相对暗电导率增加两个数量级。这表明离子轰击后的铌酸锂中产生了附加的光吸收和电导激活中心。在离子轰击过程中,由于某些原子基团和原子的优先溅射,在表面层中造成相当大的化学计量比偏离,它直接影响晶体的光学和电学性质。XPS(X射线电子能谱)测试结果证实,这一表面层的构成符合铌酸锂缺陷结构的空位模型。讨论了附加激活中心的成因,并据此解释了Ar⁺/O⁺混合离子轰击铌酸锂晶体所得到的结果。 关键词：