小型脉冲中子发生器用真空弧离子源研制

真空弧离子源以其结构简单、空间紧凑、氘离子流强大等优点,非常适合在小型脉冲中子发生器中使用。本文介绍了一款小型真空弧离子源,它利用氘化钛阴极同时作为氘气源和电极,避免了复杂的气路管道。该离子源外径约20 mm,长25 mm。采用电荷耦合器件(CCD)相机拍摄了该离子源放电光斑,发现弧流越大,光斑越大。采用偏压平板测量了该离子源的饱和离子流,当弧流大于100 A时,饱和离子流可达1 A以上。采用磁分析测量了等离子体中氘离子比例,结果表明氘离子比例随弧流增加而增加,最大约为27%。最后测量了该离子源在120 kV高压下打氘靶的中子产额,当弧流为100 A,脉宽为5μs时,中子产额约1×10^(5) n。该源可应用在小型脉冲中子发生器中。

离子注入材料改性用强流金属离子源

为满足离子注入材料改性研究和实际应用的需要。研制了一个金属蒸汽真空弧(简称MEVVA)离子源.这是一新型离子源种,它利用阴极和阳极间的真空弧放电原理由阴极表面直接产生高密度金属等离子体,经一多孔三电极系统引出得到强流金属离子束.该源脉冲工作方式,已引出Al,Ti,Fe,Cu,Mo和W等离子,脉冲离子束流强度为0.6～1.26A,Ti的平均束流强度已达10mA.引出束流大小与源的工作参数、引出结构和电压以及阴极材料有关。该源没有气体负载,工作真空度为3×10^(-4)Pa。

阴极电弧离子镀膜技术的进步

阴极电弧离子镀膜技术是国内外沉积工模具硬质膜层的主要技术。在高新技术产品和高端制造业需求的推动下,阴极电弧离子镀膜技术得到了长足的进步。本文介绍了阴极电弧离子镀膜技术的原理和特点,重点分析了阴极电弧源、硬质膜层性能和工件清洗技术等方面的进展,并对未来的发展进行了展望。

弧光放电氩离子清洗源

弧光放电氩离子清洗源是提高膜基结合力的新技术。由空心阴极枪、热丝弧枪、阴极电弧源发射的高密度弧光电子流把氩气电离,用得到的高密度的氩离子流清洗工件。工件偏压200V以下,工件偏流可以达到10A-30A,弧光放电氩离子流密度大,对工件的清洗效果好。本文介绍了几种配置弧光放电氩离子清洗源的电弧离子镀膜机和磁控溅射镀膜机。

大束斑强流金属离子源

介绍了新研制成的 MEVVA-Ⅱ和 MEVVA-ⅡA 离子源的结构特点和某些实验结果.新源采用大面积引出,引出直径60mm.该源脉冲工作,最大束流占空比为6%,已引出 Mg,Al,Ti,V,Cr,Fe,Ni,Cu,Zn,Y,Zr,Mo,Nb,Sn,W 和 Pb 等金属元素的离子,平均束流强度在10mA 以上,最大平均束流强度已超过20mA.MEVVA-ⅡA 源还采用了可推进的阴极结构,使阴极寿命大大提高,在引出平均束流10mA(Ti)条件下,已连续稳定运行16h.

多阴极金属蒸气真空弧离子源

设计了一台多阴极的金属蒸气真空弧离子源,它有18个阴极,任一阴极都能在真空状态下被迅速接入电路工作。这是一种新型的强流金属离子源,特别适用于离子注入、材料改性。在脉冲工作方式下,引出了Al、Ti、Cr、Ni、Cu和Nb等元素的离子,平均束流达10mA以上,引出束流与阴极材料、弧流、引出电压等有关。该源的工作真空度为300μPa。

一种小型真空弧离子源的触发放电结构优化研究

在对一种小型触发型真空弧离子源的研究过程中发现,稳定的触发过程对真空弧离子源的主弧形成以及后续离子引出过程是至关重要的。传统触发结构为简单的触发极、绝缘体和阴极堆叠而成的“三明治”结构,触发过程为绝缘体表面的沿面放电过程,该结构若要实现稳定的触发需要很苛刻的外加条件。优化触发结构可有效提高离子源工作稳定性,降低电源要求及成本。针对以上情况,文章提出了一种新的触发放电结构,并论证了其触发放电的稳定性。