碳剥离膜的制备

采用辉光放电裂解乙烯法和碳弧法，为串列加速器制备了长寿命碳剥离膜。研究了裂解室的阳极尺寸和阳、阴极之间的距离对裂解碳膜均匀性的影响。用分光光度法测量了碳剥离膜的厚度。

碳剥离膜寿命的研究

碳剥离膜用交流电弧法或者直流电弧法来制备,也可用交直流电弧来做多层膜。对不同制备方法和结构的碳剥离膜寿命进行了测量,所测膜的厚度为19μg/cm2。对影响膜寿命的一些因素进行了讨论,尤其是制备方法和碳膜结构。测量结果表明用直流电弧所做的碳膜寿命比交流电弧所做的长。

U形靶框-双层结构碳剥离膜制备

本研究涉及用于兰州重离子加速器冷却储存环上的碳剥离膜的制备方法。该剥离膜采用特殊的U形靶框和双层结构,使膜的强度大为加强,以提高高真空条件下剥离膜使用寿命。采用碳弧法制备的剥离膜的有效面积较大,为10 cm2,质量厚度约为150μg/cm2。碳剥离膜的X衍射谱测试结果表明,膜上的碳以非晶体石墨形式存在。

碳剥离膜结构的研究

碳剥离膜可用交流电弧法或直流电弧法来制备,也可用交直流电弧来做多层膜。不同制备方法的碳剥离膜有不同的寿命,表明不同制备方法的碳膜有着不同的微观结构。本文对不同制备方法的碳剥离膜的微观结构做了SEM/TEM照片测试,分析了碳剥离膜结构对碳剥离膜寿命的影响。

医用重离子加速器U型碳剥离膜的研制

碳剥离膜作为剥离器的核心组成部件是医用重离子加速器的重要装置之一,研制出满足医用重离子加速器要求的碳剥离膜至关重要。采用交流弧光放电法完成了医用重离子加速器中碳剥离膜的研制,并用扫描电子显微镜和拉曼表征手段测试分析了碳剥离膜的薄膜特性。为了不影响已注入环中离子的正常运行,靶框设计为U型,靶边框较窄仅为2 mm,碳剥离膜的有效面积为1 600 mm(2 40 mm×40 mm)。碳剥离膜的厚度为15μg·cm^?2,理论计算结果表明该碳剥离膜的厚度均匀性为97.65%。碳剥离膜具有一定的机械韧性,可以完成碳剥离膜的自动换膜过程,且在自动换膜过程中无破裂损伤。扫描电子显微镜观测结果显示:碳剥离膜的表面平整,内部结构致密。拉曼测试结果表明:位于1 580 cm^?1附近的G峰明显强于位于1 300 cm^?1附近的D峰,说明薄膜的石墨化程度较高;2 700 cm^?1左右的2D峰较弱,说明石墨分子层数较多。