Two-dimensional numerical research on effects of titanium target bombarded by TEMPⅡ accelerator

Two-dimensional numerical research has been carried out on the ablation effects of titanium target irradiated by intense pulsed ion beam (IPIB) generated by TEMP II accelerator. Temporal and spatial evolution of the ablation process of the target during a pulse time has been simulated. We have come to the conclusion that the melting and evaporating process begin from the surface and the target is ablated layer by layer when the target is irradiated by the IPIB. Meanwhile, we also obtained the result that the average ablation velocity in target central region is about 10\,m/s, which is far less than the ejection velocity of the plume plasma formed by irradiation. Different effects have been compared to the different ratio of the ions and different energy density of IPIB while the target is irradiated by pulsed beams.     

Sm─FeCo─N合金薄膜的磁性与微观结构

采用离子注入方法制备Ｓｍ－ＦｅＭ－Ｎ磁性合金薄膜，研究少量Ｃｏ部分取代Ｆｅ对薄膜磁性能的影响，探索研究Ｓｍ－ＦｅＭ－Ｎ磁性材料的新途径．实验发现：Ｃｏ＋注入使样品的饱和磁化强度明显增加，Ｓｍ－ＦｅＣｏ－Ｎ薄膜的饱和磁化强度是Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ薄膜的１．６倍．经ＴＥＭ分析，Ｃｏ＋没有与Ｓｍ或Ｆｅ形成化合物     

HL-1装置MHD稳定性的研究

利用傅里叶分析和相关分析方法,研究了HL-1装置等离子体MHD不稳定性的特征和抑制不稳定性的若干方法及结果,给出了HL-1装置的稳定运行区域。     

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介绍了弧光放电等离子体与梯度磁场相结合来处理植物种子这一新兴的等离子体生物技术。给出了番茄种子(中蔬6号)经不同参数的磁化等离子体处理后的生物效应及种子的抗旱性对比。结果表明:种子中脯氨酸含量明显提高,说明磁化等离子体能通过降低细胞渗透势来增加番茄抗旱性;SOD、POD活性、根系活力和ATP含量增加,表明磁化等离子体可以通过清除植物体内自由基和增强代谢来增加番茄对水分胁迫的抗性。     

射频磁控溅射沉积SiO2膜的研究

研究以射频磁控溅射法在Ｓｉ衬底上沉积ＳｉＯ２膜．这一方法避免了高温氧化法对器件性能的损害．在结构和物理性能上对ＳｉＯ２进行了多方面的测试和分析．结果表明，ＳｉＯ２膜具有：１）微晶结构，结构致密、表面均匀、无针孔等．２）优良的物理性能，腐蚀速率（在Ｐ腐蚀液中）０．２０～０．２４ｎｍ／ｓ，击穿场强２．６×１０７～４．４×１０７Ｖ／ｃｍ．可以得出结论：射频磁控溅射法沉积的ＳｉＯ２膜与热氧化法沉积的ＳｉＯ２膜具有相同的物理性质．     

等离子体源离子注入装置中离子到达靶表面的…

等离子体源离子注入，是将待注入的靶直接浸入等离子体源中，靶上施加一系列负高压脉中，离子在变化的电场中获得能最后注入靶中，建立了离子的蒙特卡罗模拟模型，考虑了离子与中性粒子的电荷交换碰撞和弹性散射，模拟了不同气压下氮离子到达靶表面的能量分布和入射角分布。     

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利用纳秒脉冲放电在单针、环状、以及单针加环状三种不同电极结构下产生了均匀稳定的等离子体射流;通过光学和电学诊断研究了三种不同结构下等离子体射流的运行特性及相应的物理机制。实验结果表明,以上三种等离子体射流的转动温度均为295K,振动温度分别为1900K,2000K和2100K,都属于非平衡态等离子体;其中,基于单针和环状电极的混合型射流可产生更为均匀稳定的等离子体,且富含较多的活性物种,有望在材料表面处理及消毒灭菌等领域发挥一定作用。     

电流分布对破裂不稳定性的影响

本文应用撕裂模理论研究了电流分布对破裂不稳定性的影响。结果表明这种不稳定性由q=2奇异面附近电流梯度的增大引起,因此只要在奇异面附近保持适当的电流梯度就可避免破裂发生,即对电流分布实行局部控制就可实现对破裂的抑制,并不需要去选取某种特定的整体分布。     

Propagation of Plasma Generated by Intense Pulsed Ion Beam Irradiation

Taking the calculation results based on the established two-dimensional ablation model of the intense-pulsed-ionbeam （IPIB） irradiation process as initial conditions, we build a two-dimensional hydrodynamic ejection model of plasma produced by an IPIB-irradiated metal titanium target into ambient gas. We obtain the conclusions that shock waves generate when the background pressure is around 133 mTorr and also obtain the plume splitting phenomenon that has been observed in the experiments.     

CH4或CH4+Ar介质阻挡放电中的离子能量和类金刚石膜制备

实验上，利用纯CH₄及CH₄+Ar在几百帕量级气压下的介质阻挡放电 制备类金刚石膜，研究了气压p与放电间隙d乘积(pd值)以及Ar的体积百分比R_Ar 对膜硬度的影响.理论上，从离子与气体分子的双体碰撞出发，利用较高折合电场强度E/n( 电场强度与粒子数密度之比)下离子及中性粒子速度分布的双温模型、离子在其他气体中运 动时遵守的朗之万方程及离子在混合气体中运动时遵守的布兰克法则，对CH⁺4和Ar⁺离子能量进行了分析.结果表明：1)CH₄介质阻挡 放电中，pd值由1.862×10³Pa mm降低至2.66×10²Pa mm时，CH+₄能量由5.4eV增加到163eV，类金刚石膜硬度由2.1GPa提高到17.6GPa ; 2) 保持总气压p=100Pa,放电间距d=5mm不变，在CH₄中加入Ar气，当R_Ar 由20％增加至83%时，CH⁺₄的能量由69eV增加到92eV,而Ar＋能量由93eV降低至72eV.虽然CH⁺₄能量增加有助于提高 沉积膜硬度，但当R_Ar大于67%，高强度Ar⁺轰击会导致膜表面石墨 化，膜硬度降低.为了验证离子能量理论模型的正确性，实验测量了H₂介质阻挡 放电中离子能量，测量结果与理论计算之间最大相对误差为16%. 关键词： 离子能量 介质阻挡放电 类金刚石膜