重离子束在等离子体靶中的能量损失

借助于线性Vlasov方程,我们研究了重离子束在等离子体靶中的有效电荷数和电子阻止本领。在高速情况下,分别得到了它们的解析表示式。以^(40)Ga,^(74)Ge,^(84)Kr,^(110)pd,^(208)pb及^(238)U等重离子束在氢等离子体中的能量损失为例,将我们的理论结果与Hoffmann等人的实验结果进行了比较。

低速离子在电子气中的慢化——相移和阻止本领的计算

With quantum scattering theory the slowing down of low-velocity ions in an electron gas is investigated. Choosing an atomic IPM potential, the authors have calculated the phase shifts and stopping power of the ions in the electron gas, and compared the results with experimental data and with those given by a nonlinear density-functional formalism.

强耦合简并电子气中离子阻止本领和能量离散的数值计算

利用局域场修正的介电函数,研究了注入离子在强耦合简并电子气中的阻止本领和能量离散。数值结果表明在低速和高r_s值情况下,局域场修正使得阻止本领和能量离散明显地增加。

载能分子离子或离子团与固体材料相互作用

综述近几年关于分子离子和离子团与固体材料相互作用的理论研究进展 ,重点讨论了离子之间的动力学相互作用效应对离子团库仑爆炸过程和能量损失的影响 .与单个原子离子相比 ,分子离子和离子团与固体材料相互作用过程呈现出一些不同的特征 ,其中最明显的两个特征是“库仑爆炸”现象和“vicinage效应”.前者是离子团中内部库仑力作用的结果 ,这种排斥力使得离子之间的距离不断变大 ;而后者是源自于固体中价电子气的极化作用 ,即离子团中单个离子运动产生的电激发相互干扰效应 .这种效应不仅影响离子团的库仑爆炸过程 ,如减缓离子团的爆炸速度和改变离子团的结构 ,同时还使得这种离子团的能量损失不同于那些由独立运动离子组成的离子团的能量损失 .

载能带电粒子在物质中电子阻止本领研究进展

综述了最近几年关于带电粒子在物质中电子阻止本领研究的新进展．分别考虑了固体中电子之间的关联－交换作用、靶原子内壳层电子分布、重离子的有效电荷数、分子离子产生的Ｖｉｃｉｎａｇｅ效应、表面等离子激发等因素对电子阻止本领的影响。

磁旋弧中等离子体电导率的研究

通过半解析分析研究了外磁场对电弧等离子体电导率的影响。采用修正的洛仑兹碰撞项来描述电子之间的相互作用，从而避免了由线性化Ｆｏｋｋｅｒ－Ｐｌａｎｃｋ碰撞项带来数学上的复杂性。文中以氩等离子体为例，计算结果表明在低温范围内，磁场使欧姆电导率明显地减小，当Ｂ为０．１５Ｔ时，σｘ的值比无磁场时减小约１个数量级，而在高温情况下，电导率几乎不受磁场的影响。

激光束辐照下金属材料表面合金化过程中的热传输问题

本文采用积分变换法求解了在激光束辐照下涂层和基体材料中的热传导方程,并在一定的近似条件下,给出了温度场的三维、瞬时分布。以Cr—ZG45钢系统为例,进行了数值分析。

量子力学中相移的计算方法

本文详细地介绍由Ｃａｌｏｇｅｒｏ提出的计算相移的一种新方法，即可变相移法．在该方法中无需求解薛定谔方程，而只求解相移函数所满足的一阶非线性微分方程即可以得到真实的相移．

直流辉光和磁控增强放电等离子体的空间分辨发射光谱技术

光学发射光谱 (OES)方法是等离子体诊断的有力工具之一 ,可以定量地给出等离子体的多种重要参数 ,如等离子体中的物种成分、粒子能态分布、激发温度、粒子相对密度等。本文介绍了一种用于电子回旋共振 (ECR)微波等离子体磁控溅射靶附近的增强放电和直流辉光放电等离子体空间分辨诊断的发射光谱装置。其特点是光学收集系统的位置可以水平精细移动 ,因而可以对放电区域进行空间分辨发射光谱测量。作者利用这套装置对氩气的ECR微波等离子体和直流辉光放电等离子体进行诊断。在ECR微波等离子体的下游区内氩离子谱线的发射强度很弱 ,主要是高激发态原子的辐射。在磁共振增强放电区 ,离子谱线强度有所增加但仍比原子谱线弱 ,类似于直流辉光放电正柱区的光发射特性。

空气中交流针-板大气压辉光放电

空气中的大气压辉光放电通常因放电易过渡到火花状态而难以产生。在静态大气压空气针-板等离子体发生器中,采用阻容耦合负反馈方法控制等离子体放电发展过程,成功地抑制了辉光放电向火花放电的过渡,产生了稳定的交流辉光放电。研究了电压、电极间距等参数变化对放电的影响。

感应耦合等离子体的1维流体力学模拟

采用双极扩散近似的流体力学模型,通过数值模拟方法研究了射频感应耦合等离子体(ICP)中等离子体密度和电子温度等物理量的空间分布,其中射频源的功率沉积由动力学理论给出。分析了不同的射频线圈的驱动电流和放电气压对等离子体密度和电子温度空间分布的影响。在低气压下,等离子体密度基本上保持空间均匀分布。随着放电压强的增加,等离子体密度的分布呈现出明显的空间不均匀性。当线圈电流增大时,等离子体密度和电子温度都随着增大。

射频电感性耦合等离子体调谐基片自偏压特性

采用调节射频电感性耦合等离子体中基片电极与地之间的外部电路阻抗的方法,控制基片电极的射频自偏压。研究了调谐基片自偏压随外部调谐电容值的变化特征,得到了调谐基片射频自偏压随射频放电功率、气压的变化曲线。在一定放电参数区域内,调谐基片射频自偏压随调谐电容的变化曲线呈现跳变、双稳、迟滞现象。

电子发射对稳态等离子体鞘层影响的理论研究和数值模拟

建立了一套非线性自洽的流体力学方程组 ,研究了电子发射对稳态等离子体鞘层的影响 ,并分别考虑了发射电子及离子同中性原子的弹性和非弹性碰撞过程。数值结果表明 :发射电子的初始束流密度及中性气体密度是描述鞘层空间演化的两个最关键的物理量 ,特别是发射电子的存在使得鞘层厚度变薄。

双频容性耦合CF_4等离子体放电的二维混合模拟

研究了等离子体反应装置内的等离子体密度、粒子能量与角度分布等参量在装置径向与轴向上的分布特性。在研究过程中应用二维混合模型对CF4气体放电进行模拟。计算结果显示:在电极表面与侧壁附近的鞘层区特性有明显的区别。由于装置侧壁处受电源产生的射频电场的影响较小,侧壁处的鞘层主要由双极扩散机制形成,其产生的径向电场强度较弱,鞘层厚度也较薄。而在电极附近,由于受到射频电场的影响,鞘层的厚度显著增加,指向电极方向的轴向电场强度也远大于指向侧壁方向的径向电场强度。在电极区域内,离子通量分布均匀;在电极边缘与侧壁的间隙内,因电场强度减小,离子通量则发生迅速衰减。在射频电极覆盖的范围内离子能量分布大体上保持不变,电极与侧壁的交界处,由于受到侧壁处径向电场的影响,离子能量分布略有不同。在放电装置的中心区域,入射到电极上的离子角度分布基本保持一致,而在电极边界与装置侧壁的交界处,由于径向电场的影响,离子的垂直入射角增加,以大角度轰击电极的离子数量也显著增加。

低能高束流氩离子源的结构及性能

离子源技术是等离子体研究中的一项重要内容,而低能大束流源则是离子源技术研究中的一个重要方向,因为这样的源在离子束刻蚀、离子束溅射镀膜以及荷能粒子与物质相互作用方面都有广泛的应用;本文采用空心阴极空心阳极结构,用热阴极电子发射弧放电驱动并用磁场约束产生等离子体,用曲面发射引出离子束,研制成了氩气放电溅射离子源;研究了灯丝加热电流、弧压对弧流的影响和弧流与工作气体压力对离子束引出的影响规律。离子源的引出电压在0—4.0kV之间连续可调,最大引出束流为100mA,束斑面积为φ6.0cm,以Ti为溅射靶时的最大溅射沉积率为0.45nm/s,离子源可连续工作160h。

空气介质阻挡放电等离子体亚麻表面处理提高接枝率研究

采用空气大气压介质阻挡放电对亚麻织物进行表面处理,在处理后的亚麻表面接枝聚合丙烯酸,进而提高亚麻织物的上染率.用SEM观察了亚麻的表面形貌,用热分析方法与红外光谱证实接枝的有效性,用吸收光谱法评定了接枝率.研究了放电电压、处理时间对接枝率的影响,发现随放电电压的升高,接枝率升高;随处理时间的增加,接枝率在前30 s处理时间内迅速增加,随处理时间的进一步延长,接枝率反而下降,最后呈现一种饱和的趋势,接枝率最大提高为46.6%.染色照片表明染色的不均匀性应该是染色过程造成的.

激光对金属表面热辐射作用的数值分析

本文以常规的激光热处理工艺为基础，建立相应的数学物理模型，导出热流传导的偏微分方程。从激光加工工艺中各项参数对温度场分布的影响出发，理论上作了多方面的计算与分析，得出了一些与实用相联系并具有一定应用价值的结论。运用计算机作数值计算和绘图处理，所得结果进一步说明了这些结果的规律性。

克里雅河流域平原区土地利用类型时空演化规律及驱动因素分析

为推动克里雅河流域土地资源的合理开发利用及绿洲湿地保护,在基于研究区30年土地覆被类型数据的基础上,分析区域土地利用类型的时空演化规律及影响因素。结果表明:近年来研究区耕地及建设用地呈增加趋势,林草地呈先减后增趋势,水域及未利用地呈减少趋势;各类型土地转变频繁,其中草地和未利用地面积转变最多,建设用地转变最少;2000年后区域生态环境有所改善,荒漠化进程变缓;流域各土地利用类型的转变均主要受区域经济社会发展及人口变化的影响。克里雅河流域在今后应持续加强生态保护与修复,提高用水效率,以期实现区域荒漠和绿洲平衡共存。

能量输运对柱状等离子体开关磁场穿透过程的影响

对于高密度、导通时间为μs级的柱状等离子体开关,利用磁流体动力学理论(MHD),对其导通阶段的磁场穿透过程进行了模拟,得到了磁场分布随时间的变化;研究了开关导通过程中能量输运导致的温度不均匀分布对磁场穿透过程的影响。模拟结果表明:对于高密度等离子体开关,磁场以远大于磁扩散速率的速度穿透到等离子体中;在磁压对等离子体产生的压缩效应和欧姆加热效应共同作用下,激波区域的等离子体温度显著升高,这进一步加速了磁场穿透;当考虑能量输运方程时,开关导通时间为0.87μs,比等温模型的结果0.92μs短,与实验结果0.87μs相一致。

微电子与等离子体技术的基础及应用研究

第3届微电子与等离子体技术国际会议（The 3rd Intemational Conference on Microelectronics and Plasma Technology．ICMAP-2011）于2011年7月4-7日在大连富丽华大酒店召开。本次会议由韩国真空学会、中国真空学会、中国力学学会、韩国半导体与显示技术协会、日本应用物理学会等离子体电子学分会主办，大连理工大学承办。