大束流阳极层离子源的阴极刻蚀现象及消除措施

阳极层离子源可输出高密度离子束流,广泛用于等离子体清洗和辅助沉积,但大束流下内部易发生放电击穿,且大量离子轰击内外阴极导致明显刻蚀,易造成样品污染.本文提出阳极环绕磁屏蔽罩和内外阴极溅射屏蔽板的设计方案,并仿真研究了其对离子源电磁场和等离子体放电输运的影响.发现阳极环绕磁屏蔽罩可切断离子源内部阴阳极间的磁场回路,消除打火条件.内外阴极溅射屏蔽板选择溅射产额低且绝缘性能好的氧化铝,既可阻挡离子溅射,又能屏蔽阴极外表面电场,使等离子体放电向阳极压缩,在抑制阴极刻蚀行为的同时提升离子输出效率.当距离阴极外表面9 mm时,溅射屏蔽板的作用效果最优,不仅能获得稳定放电和高效输出,还可大幅削弱阴极刻蚀行为并减少污染.实验结果显示:改进离子源无内部打火,输出高效且清洁,相同电流下离子输出效率较原离子源实际提高36%;玻璃基片在经过1 h清洗后,表面成分几乎不变,来自阴极溅射的Fe元素含量仅为0.03%,比原离子源低2个数量级,含量约为原离子源的0.6%,实验结果验证了理论分析.

沉铂钯后液中碲铋的分离与回收工艺

以铜阳极泥处理中的沉铂钯后液为原料,经过氢氧化钠沉淀、酸浸沉淀渣、SO_2还原后,得到碲粉和还原碲后液,在还原碲后液中加入氢氧化钠沉淀后过滤得到氯氧铋,在氯氧铋中加入氢氧化钠溶液脱氯制得氧化铋。结果表明:加入氢氧化钠调节沉铂钯后液pH为6、反应温度20~25℃、反应时间为1 h时,沉铂钯后液中碲和铋沉淀率分别达到99.91%和99.96%;沉铂钯后液得到的沉淀渣混酸浸出适宜条件是3 mol/L盐酸和1.5 mol/L硫酸体积比为2:1,H^+浓度为3 mol/L,反应温度为50℃,反应时间为2 h,铋和碲的浸出率分别为99.93%和98.21%;在富集碲铋的浸出液中通入SO_2还原,当SO_2流量为0.25 L/min、反应温度为70℃、反应时间为50 min时,碲的还原率为96.59%,还原碲粉中碲含量达到79.45%,砷和铋含量仅为0.003%和0.067%(质量分数);在SO_2还原碲后液中加入氢氧化钠调节溶液pH值为2,过滤后得到氯氧铋;在氯氧铋中加入6 mol/L氢氧化钠溶液,当液固比为3:1、反应温度为80℃、反应时间为2 h时,所得氧化铋产物中氧化铋含量达到93.80%。