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径向涡轮分子泵叶片结构优化及仿真分析 被引量:1
1
作者 谢元华 佟英博 +6 位作者 谢天意 王桂鹏 窦仁超 孟冬辉 刘坤 孙立臣 闫荣鑫 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第1期36-42,共7页
涡轮分子泵广泛应用于大科学装置、核物理工业、半导体及薄膜工业。径向涡轮分子泵转子叶列结构简单,叶列排气端呈圆弧形外扩排布,有利于叶片间气体粒子正向传输,提升了抽气效率。文章以径向结构涡轮分子泵为研究对象,基于稀薄气体传输... 涡轮分子泵广泛应用于大科学装置、核物理工业、半导体及薄膜工业。径向涡轮分子泵转子叶列结构简单,叶列排气端呈圆弧形外扩排布,有利于叶片间气体粒子正向传输,提升了抽气效率。文章以径向结构涡轮分子泵为研究对象,基于稀薄气体传输理论,采用数学粒子追踪方法,对9种不同形状的叶片结构进行对比分析,使用COMSOL软件模拟不同叶片结构下叶列间气体粒子的正、反向传输几率,探究叶片形状对气体粒子正、反向传输几率和压缩比的影响。结果表明,涡轮分子泵转子叶片一侧为弧形凸面结构,另一侧为平面结构时,分子泵的压缩比提升1个数量级,分子泵性能显著提升。研究对涡轮分子泵的设计与优化具有一定的参考价值和指导意义。 展开更多
关键词 涡轮分子泵 径向 叶片形状 传输几率 压缩比
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用于空间电推进系统真空环境模拟的氙泵和氪泵
2
作者 赵月帅 龚洁 +3 位作者 周盈 邵容平 汪志伟 李征 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第4期308-316,共9页
以Xe/Kr等惰性气体为推进工质的电推进技术在越来越多的航天器中得到应用,这些推进系统必须在地面试验设备中进行试验验证。在这些测试设备中,采用专用的氙泵/氪泵相较于常规真空获得设备具有抽速大、极限真空度高等优势。文章通过理论... 以Xe/Kr等惰性气体为推进工质的电推进技术在越来越多的航天器中得到应用,这些推进系统必须在地面试验设备中进行试验验证。在这些测试设备中,采用专用的氙泵/氪泵相较于常规真空获得设备具有抽速大、极限真空度高等优势。文章通过理论分析及CFD数值仿真的方式对氙泵及氪泵的抽速、热负荷、降温过程进行了研究,讨论了冷板的形状、材料、氙/氪冰的成长等对真空泵性能的影响。同时,建立了测试系统对氙泵/氪泵的抽速进行了测试,理论计算抽速和实测抽速的结果,计算误差低于5%。 展开更多
关键词 低温抽气 电推进 氙泵 氪泵
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合肥光源光束线站新型真空安全联锁系统设计
3
作者 刘群 陈留国 +3 位作者 李芳 贾文红 汪啸 贺博 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第6期431-435,共5页
光束线站真空安全联锁是保障同步辐射光源储存环的运行安全与线站关键设备安全的重要系统。文章阐述了合肥光源新建成的金华光束线站真空安全联锁系统的最新设计方法。基于新型的高性能可编程控制器PLC(Programmable Logic Controller)... 光束线站真空安全联锁是保障同步辐射光源储存环的运行安全与线站关键设备安全的重要系统。文章阐述了合肥光源新建成的金华光束线站真空安全联锁系统的最新设计方法。基于新型的高性能可编程控制器PLC(Programmable Logic Controller)和开放的软件平台EPICS 7(Experimental Physics and Industrial Control System)分布式控制系统架构,同时采用虚拟化技术,开发了全新的光束线站真空安全联锁系统。在系统远控的OPI界面开发上,采用Python脚本一键自动生成,提高了系统开发效率。此次设计在确保系统安全性和可靠性的同时,系统的性能以及用户人机交互的体验都得以提升。这些设计方法为正在建设的合肥先进光源的光束线站控制提供了技术储备和实践经验。 展开更多
关键词 光束线站 真空保护 安全联锁 可编程逻辑控制器 操作员接口自动化
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真空低温环境下碳泡沫吸波材料电磁性能测试研究
4
作者 杜春林 秦家勇 +1 位作者 王宇辰 申彬 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第4期326-331,共6页
随着低轨互联网卫星星座的兴起和卫星天线技术的发展,开展热真空环境下卫星与天线联合无线测试成为新的试验模式,以增加测试覆盖性。为此,需要建立一个具备高真空、低温、低微波反射率的综合热试验环境。文章通过分析确定了吸波材料应... 随着低轨互联网卫星星座的兴起和卫星天线技术的发展,开展热真空环境下卫星与天线联合无线测试成为新的试验模式,以增加测试覆盖性。为此,需要建立一个具备高真空、低温、低微波反射率的综合热试验环境。文章通过分析确定了吸波材料应用于真空低温环境下需要关注的关键参数,并给出了参考指标;提出了基于碳泡沫吸波材料的低微波反射率和低无源互调(Passive Intermodulation,PIM)指标的吸波热沉的研制技术流程、测试内容及结果。 展开更多
关键词 热真空试验 碳泡沫 无源互调 吸波热沉
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基于四极质谱分析计的多种类示漏气体检漏仪设计与应用
5
作者 白国云 潘荣敏 +4 位作者 陈锦林 陈涛 廖旭东 田爽 刘凯强 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第4期299-307,共9页
针对氦质谱检漏仪难以实现原位同工质检漏以及氦本底被污染后检漏效率低等问题,设计了一台多种示漏气体检漏仪,根据不同需求选择合适的示漏气体,可提高检测结果的准确性及效率。文章利用四极质谱计具备分析多种气体成分的特性,参照氦质... 针对氦质谱检漏仪难以实现原位同工质检漏以及氦本底被污染后检漏效率低等问题,设计了一台多种示漏气体检漏仪,根据不同需求选择合适的示漏气体,可提高检测结果的准确性及效率。文章利用四极质谱计具备分析多种气体成分的特性,参照氦质谱检漏仪的工作原理,设计了一套以四极质谱计为核心传感器能的检漏仪,在结构设计上,各零部件、控制器采用分体式结构设计,整机拆分组合灵活,可自行搭建4种检测系统;气体进样接口采用了三级分选结构,可以满足100 kPa~10^(-7)Pa压力下进样的需求,可实现负压与正压的检漏。在软件上研究了一种检漏信号的线性校准算法,同时将原软件的分压力信号转为了漏率信号,提高了检漏数据处理的可靠性和效率。多种类示漏气体检漏仪性能测试结果及应用表明,该检漏仪性能状态良好,负压检漏灵敏度可达10^(-13)Pa·m^(3)/s量级,正压检漏灵敏度可达10^(-8)Pa·m^(3)/s量级;以He、Kr、CF_(4)、Ne、Ar等可以作为示漏气体时,检漏灵敏度排序为He>Kr>CF_(4)>Ne≈Ar。该成果可为类似四极质谱检漏仪的研制提供技术支撑,可为示漏气体种类的选择提供依据。 展开更多
关键词 多种类示漏气体 四极质谱分析计 软件开发 检漏方法
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扫描电子显微镜中巧用低角电子成像
6
作者 李琳 刘丽月 陈燕 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第1期29-35,共7页
利用扫描电子显微镜对不导电样品的成像过程中,荷电效应会导致图像产生畸变、漂移、亮点亮线等缺陷。二次电子成像形貌立体感较好但是容易产生荷电现象,背散射电子成像受荷电影响较小但是一般形貌衬度较差。文章借助Apreo2S场发射扫描电... 利用扫描电子显微镜对不导电样品的成像过程中,荷电效应会导致图像产生畸变、漂移、亮点亮线等缺陷。二次电子成像形貌立体感较好但是容易产生荷电现象,背散射电子成像受荷电影响较小但是一般形貌衬度较差。文章借助Apreo2S场发射扫描电镜,针对不导电样品在不镀膜的情况下,通过优化工作模式、探测器和工作距离等参数来调控电子信号,巧用低角电子,得到形貌衬度明显的高分辨图像。从二次电子角度出发,使用Optipan模式配合T2探测器通过缩短工作距离以收集低角二次电子从而减弱荷电效应。从背散射电子角度出发,放大倍数较低时可使用Optipan模式配合ETD探测器获得形貌立体感好的高分辨图像,放大倍数高时可使用Immersion模式配合T1探测器缩短工作距离下以得到最佳图像。 展开更多
关键词 扫描电子显微镜 荷电效应 形貌衬度 低角电子
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不同干燥技术对西洋参片孔隙结构及人参皂苷溶出的影响
7
作者 王栋 王勇 +2 位作者 赵泽颖 赵一凡 袁越锦 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第2期146-153,共8页
探索不同干燥方式对西洋参片的微观结构特性,及孔隙结构对人参皂苷溶出的影响机制。采用冷冻干燥作为对照组,比较热风、真空及热风-真空组合干燥方式下人参皂苷的溶出量。同时,运用压汞法(MIP)和扫描电子显微镜(SEM)进行微观检测。结果... 探索不同干燥方式对西洋参片的微观结构特性,及孔隙结构对人参皂苷溶出的影响机制。采用冷冻干燥作为对照组,比较热风、真空及热风-真空组合干燥方式下人参皂苷的溶出量。同时,运用压汞法(MIP)和扫描电子显微镜(SEM)进行微观检测。结果显示,相比于单一的干燥方式,热风-真空组合干燥方式下总皂苷残留率最小(42.19%),而热风干燥方式下孔隙率最大(10.4%),但热风-真空组合干燥总孔隙面积大于热风干燥,这表明虽然孔隙率与孔隙面积都对总皂苷残留率有一定影响,但孔隙面积的影响更为显著。因此,除冷冻干燥外,热风-真空组合干燥更适用于西洋参干燥,能有效提高西洋参皂苷溶出率。 展开更多
关键词 热风-真空组合干燥 孔隙结构 压汞法 扫描电子显微镜 孔隙率
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编委按
8
作者 张跃 顾长志 戴庆 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第8期I0001-I0001,共1页
2022年,中国真空学会提出的“如何实现原子尺度精准制备和结构调控构建未来信息功能器件”这一前沿科学问题,成功入选中国科协当年发布的十大关键科学问题。该问题聚焦于原子尺度下的新材料创制、新器件构筑以及跨尺度物性调控,深刻回... 2022年,中国真空学会提出的“如何实现原子尺度精准制备和结构调控构建未来信息功能器件”这一前沿科学问题,成功入选中国科协当年发布的十大关键科学问题。该问题聚焦于原子尺度下的新材料创制、新器件构筑以及跨尺度物性调控,深刻回应了新一轮信息技术革命背景下我国材料、纳米和信息等多学科交叉前沿的发展需求。 展开更多
关键词 原子尺度 中国真空学会 前沿科学问题 精准制备
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八面体模型理论应用:泡沫金属的弯曲强度
9
作者 刘培生 陈一鸣 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第4期332-339,共8页
对于工程材料,除拉伸和压缩等最基本的载荷形式外,弯曲也是一种十分常见的载荷形式。泡沫金属在作为工程构件时就往往会受到弯曲载荷的作用。基于八面体模型理论对多孔材料在弯曲载荷形式下呈现力学关系的初步工作,文章对泡沫金属的弯... 对于工程材料,除拉伸和压缩等最基本的载荷形式外,弯曲也是一种十分常见的载荷形式。泡沫金属在作为工程构件时就往往会受到弯曲载荷的作用。基于八面体模型理论对多孔材料在弯曲载荷形式下呈现力学关系的初步工作,文章对泡沫金属的弯曲性能进行进一步的研究:一是获得对泡沫金属弯曲强度进行计算的关系表征,二是拓展材料结构形式到胞状孔隙产品。在此基础上,进一步探讨该模型理论对不同结构型式泡沫金属弯曲强度计算的实践应用。研究发现,文中八面体模型理论所得关系公式既可适于网状泡沫金属制品的弯曲强度计算,也可适于胞状泡沫金属制品的弯曲强度计算,计算效果良好。 展开更多
关键词 多孔材料 泡沫金属 弯曲强度 性能模型
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RF-PECVD生长参数对石墨烯薄膜品质的影响
10
作者 袁强华 任江枫 殷桂琴 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第2期98-105,共8页
对比不同工艺参数条件下生长的石墨烯薄膜的形貌和品质,分别研究了高频功率、放电气压、气体流量比、生长时间、生长温度以及基底种类对双频放电的RF-PECVD制备的石墨烯薄膜品质影响。实验结果表明,石墨烯的缺陷程度随着高频功率的增加... 对比不同工艺参数条件下生长的石墨烯薄膜的形貌和品质,分别研究了高频功率、放电气压、气体流量比、生长时间、生长温度以及基底种类对双频放电的RF-PECVD制备的石墨烯薄膜品质影响。实验结果表明,石墨烯的缺陷程度随着高频功率的增加而降低,但是薄膜的厚度随着高频功率的增加而减小。在3 Torr及5 Torr的条件下,石墨烯薄膜存在着较多的边界状缺陷。甲烷/氩气流量比为10:30、生长时间为40 min时,能够生长出品质较好的石墨烯薄膜。生长温度对石墨烯薄膜的生长影响较大,在300℃时,镍基底表面无法生长出石墨烯薄膜,并且生长温度低于600℃时,都无法生长出品质较好的石墨烯薄膜。最后发现,相同的生长条件,在镍基底上生长的石墨烯薄膜厚度更小,但是铜基底生长的石墨烯薄膜缺陷更少,品质更好,这与薄膜在两种基底上不同的生长方式有关。 展开更多
关键词 射频等离子体增强化学气相沉积 双频放电 石墨烯薄膜
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《真空科学与技术学报》2025年卷首语
11
作者 刘益春 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第1期I0001-I0001,共1页
随着2024年的圆满落幕,我们迎来了充满希望与挑战的2025年。在过去的一年里,《真空科学与技术学报》认真学习贯彻党的二十届三中全会精神,努力将学习成果转化为推动工作的强大动力,期刊各项工作取得了新的进展。回顾学报的发展历程,在... 随着2024年的圆满落幕,我们迎来了充满希望与挑战的2025年。在过去的一年里,《真空科学与技术学报》认真学习贯彻党的二十届三中全会精神,努力将学习成果转化为推动工作的强大动力,期刊各项工作取得了新的进展。回顾学报的发展历程,在一代又一代人的接续努力下,期刊的学术质量持续提升,国际影响力不断拓展。为更好地展示真空科学与技术领域的研究成果、提升传播效率,学报成功组织了一系列高质量专题,优化了编辑流程,为学报发展奠定了坚实基础。 展开更多
关键词 编辑流程 传播效率 卷首语 成果转化 学术质量 学报发展 国际影响力 科学与技术
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罗茨转子形状系数最大化设计的啮合角最小化方法
12
作者 常利娟 李玉龙 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第2期164-170,共7页
为解决罗茨转子形状系数最大化设计中的共性问题和简化现有零曲率半径法的应用问题;基于由外定内和由内定外的两种常见轮廓构造;通过分析啮合角和形状系数的因果关系,建立了以啮合角为变量的轮廓坐标方程;通过分析轮廓干涉和干涉坐标异... 为解决罗茨转子形状系数最大化设计中的共性问题和简化现有零曲率半径法的应用问题;基于由外定内和由内定外的两种常见轮廓构造;通过分析啮合角和形状系数的因果关系,建立了以啮合角为变量的轮廓坐标方程;通过分析轮廓干涉和干涉坐标异向变动的内在关系,提出了零坐标导数的最小啮合角解析方法;通过最大传动角和极限相位角的内在关系,提出了最大传动角的极限相位角解析方法;最后以渐开线、圆弧和直线转子为例,加以创新方法在两种轮廓构造中的应用论证。结果表明啮合角与形状系数具有直接的因果关系,啮合角越小,形状系数越大;零坐标导数加最大传动角的创新方法等价于现有零曲率半径法,能克服零曲率半径法的应用问题;由内定外轮廓构造中的最小啮合角和极限相位角均为零,而由外定内轮廓构造中最小啮合角均不为零,传动角为不单调函数时极限相位角由零传动角导数确定,单调函数时为端点相位角等。得出以啮合角代替形状系数为轮廓构造变量、零坐标导数和最大传动角代替零曲率半径的方法,逻辑更清晰、方法更简单,解析性更好的重要结论,从而为共轭轮廓的曲线类型创新提供了理论基础。 展开更多
关键词 罗茨转子 最大形状系数 最小啮合角 零坐标导数 最大传动角 零曲率半径
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八面体模型理论应用:泡沫金属的比表面积
13
作者 刘培生 顷淮斌 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第3期222-228,共7页
基于作者从自建八面体模型出发提出的多孔材料比表面积计算公式,对系列泡沫金属及相关多孔产品进行对应的实践研究。考察不同材质和不同结构的泡沫金属产品,对该计算公式展开系列的实践应用和验证。考察对象中既有孔隙率超过90%的高孔... 基于作者从自建八面体模型出发提出的多孔材料比表面积计算公式,对系列泡沫金属及相关多孔产品进行对应的实践研究。考察不同材质和不同结构的泡沫金属产品,对该计算公式展开系列的实践应用和验证。考察对象中既有孔隙率超过90%的高孔率产品,也有孔隙率低于45%的较低孔率产品,还有孔隙率介于70%-80%的中间孔率产品;涉及的孔隙尺寸既有毫米级的宏孔产品,也有微米级的微孔产品。结果显示,本多孔材料比表面积表征公式可较好地适应所有这些多孔产品的计算,其平均计算偏差均在3%以内,多为1%左右。这说明本表征关系较好地反映了泡沫金属及相关多孔产品比表面积与孔隙率和孔径两者的关系规律,具有良好的泡沫金属及相关多孔产品比表面积计算实践能力。 展开更多
关键词 多孔材料 泡沫金属 比表面积 计算公式 八面体模型
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非平衡态等离子体催化CO_(2)加氢逆水煤气反应的实验研究
14
作者 李森 赵悦彤 +2 位作者 孙康宁 马婷婷 戴健男 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第5期421-429,共9页
文章采用非平衡态等离子体放电技术协同Cu基催化剂的方法,促进CO_(2)加氢逆水煤气反应低温高效地进行。实验对比分析了纯催化、纯等离子体以及二者协同作用下对CO_(2)转化性能的影响,重点考察了等离子体放电电压、气体流量、CO_(2)和H_... 文章采用非平衡态等离子体放电技术协同Cu基催化剂的方法,促进CO_(2)加氢逆水煤气反应低温高效地进行。实验对比分析了纯催化、纯等离子体以及二者协同作用下对CO_(2)转化性能的影响,重点考察了等离子体放电电压、气体流量、CO_(2)和H_(2)的比例、循环水温度对CO_(2)转化率、CO选择性的影响,以及不同条件下的SEI值和能量效率。结果表明,等离子体放电与催化剂协同作用效果显著,在放电电压为16 kV,气体流量为20 mL/min,CO_(2):H_(2)=1:3,循环水温度为80℃时,CO_(2)的转化率高达79.17%,CO选择性达到50.83%。在CO_(2):H_(2)比例为1:1、1:2以及60-90 mL/min的大流量条件下能量效率较高,最高可达208.47μmol/kJ。 展开更多
关键词 非平衡态等离子体 介质阻挡放电 CO_(2)转化 逆水煤气反应
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一种双聚焦极双栅电子枪的设计 被引量:1
15
作者 刘志霞 俞道龙 +2 位作者 王贺飞 万知之 徐季 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第3期257-265,共9页
文章主要设计了一种使用六棱锥内嵌圆柱体阴极结构的场发射冷阴极电子枪,通过Computer Simulation Technology粒子工作室软件对该电子枪的阳极电流和焦点尺寸进行仿真模拟,进而不断优化该电子枪的结构,最终设计出一款有效焦点尺寸约为20... 文章主要设计了一种使用六棱锥内嵌圆柱体阴极结构的场发射冷阴极电子枪,通过Computer Simulation Technology粒子工作室软件对该电子枪的阳极电流和焦点尺寸进行仿真模拟,进而不断优化该电子枪的结构,最终设计出一款有效焦点尺寸约为20μm,阳极电流为3.8 mA,电子通过率达到了84.5%的双聚焦极双栅电子枪。此外,通过仿真结果发现,在双聚焦极结构电子枪中,电子枪获得最小焦点尺寸的V_(f1)/V_(f2)会随着V_(f2)增加而减小,同时,阳极电流会随着V_(f1)/V_(f2)的增加而增加,并且这一增幅会随着V_(f2)增加而显著扩大,这些发现为进一步优化电子枪的性能提供了重要的指导信息。 展开更多
关键词 双聚焦极 双栅极 冷阴极 碳纳米管 场发射
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射频电源电参数对四极质谱计性能影响理论分析与仿真验证
16
作者 李星言 成永军 +4 位作者 冯天佑 孙雯君 陈联 王星辉 赵澜 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第8期696-702,共7页
四极质谱计在各行业的需求量不断加大,中国也逐步开始高精度四极质谱计研究,因此对射频电源性能提出更高要求。基于四极电场以及电参数影响因素理论,使用离子光学仿真软件SIMION针对不同电参数对电场运动以及离子轨迹进行了建模与仿真... 四极质谱计在各行业的需求量不断加大,中国也逐步开始高精度四极质谱计研究,因此对射频电源性能提出更高要求。基于四极电场以及电参数影响因素理论,使用离子光学仿真软件SIMION针对不同电参数对电场运动以及离子轨迹进行了建模与仿真分析。仿真分析结果表明,在给定的仿真参数下,增大偏置电压可以减小离子入射能量,从而对分辨率有一定改善,但由于大质量数离子受边缘场影响更大,因此大质量数离子通过率下降明显;增大电源频率可以提高四极质谱计分辨率,但会使得仪器灵敏度变差,同时高频会使得对应电压升高,增加电源的制造难度;提高直交比会减小离子通过率,提高分辨率,但在同一直交比下由于稳定区域的非线性,使得大质量数分辨率相对小质量数会明显变差,实际生产中可能需考虑不同的直交比来达到要求。以上结果为射频电源研制与使用提供了理论支撑。 展开更多
关键词 四极滤质器 射频电源电参数 SIMION 仿真 离子通过率 分辨率
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笼目结构表面的原子操纵及图形化研究
17
作者 周贞如 王婷婷 +11 位作者 范浩龙 李燕 郝小雨 詹凌涛 曹雄柏 余钦泽 杨惠霞 张腾 张全震 陈岚 王业亮 高鸿钧 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第8期619-627,共9页
原子操纵技术在新型量子结构可控构筑、新奇物性调控和探索新型纳电子器件等领域具有重要作用,应用前景广阔。目前,大多数原子操纵是在单质金属表面如Cu(111)、Au(111)和半导体如Si、InAs等表面进行,而在更加复杂的表面,例如笼目(Kagome... 原子操纵技术在新型量子结构可控构筑、新奇物性调控和探索新型纳电子器件等领域具有重要作用,应用前景广阔。目前,大多数原子操纵是在单质金属表面如Cu(111)、Au(111)和半导体如Si、InAs等表面进行,而在更加复杂的表面,例如笼目(Kagome)结构表面的原子操纵技术却鲜有涉及。在本研究工作中,通过扫描隧道显微镜(STM)超高精度原子操纵技术,首次在笼目结构KV3Sb5的Sb表面实现了钾(K)原子的精确操控及其原子图案化构筑,操控STM探针可控地推动K原子,克服了Sb表面势能起伏对原子定向移动所造成的干扰,成功将K原子进行了单晶格和连续多晶格的精确迁移,并构建出规则的“BIT”原子图案。除此之外,实验表明,Sb表面电荷密度波(CDW)诱导的对称性破缺,为K原子提供了各向异性的势能基准,显著提升了操纵精度。研究工作不仅拓展了原子操纵技术的应用范围,验证了STM在复杂笼目结构材料表面实现原子级操控的可行性,也为未来新型纳米电子器件在原子尺度的定向设计提供了重要的实验依据。 展开更多
关键词 笼目结构 电荷密度波 原子操纵 原子图形化 扫描隧道显微镜
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热氧老化效应对航天器橡胶密封性能的影响研究
18
作者 史纪军 王莉娜 +5 位作者 孙立臣 张进 郭飞 綦磊 刘恩均 郭崇武 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第6期442-452,共11页
密封性能是航天器橡胶密封系统的关键指标,橡胶材料密封性能的劣化规律直接决定航天器橡胶密封系统的使用寿命。目前,针对橡胶密封性能变化规律的研究多集中于材料宏观接触性能或橡胶材料特定力学性能变化的定性研究,少有基于橡胶密封... 密封性能是航天器橡胶密封系统的关键指标,橡胶材料密封性能的劣化规律直接决定航天器橡胶密封系统的使用寿命。目前,针对橡胶密封性能变化规律的研究多集中于材料宏观接触性能或橡胶材料特定力学性能变化的定性研究,少有基于橡胶密封泄漏通道的泄漏率计算方面的定量研究。文章针对航天器用三元乙丙橡胶材料,基于接触面泄漏通道和分子流气体流动特征构建了微观泄漏模型,泄漏率的理论计算结果得到了测试结果的验证。基于时温等效理论,测试橡胶材料压缩永久变形,并构建热氧老化数学模型以预测橡胶材料的寿命。获得橡胶材料在经过不同条件的热氧老化后的应力-应变本构关系,并将测得的本构关系应用于橡胶密封性能分析的有限元模型中。根据测得的热氧老化前后橡胶材料表面微观形貌,以及计算的接触压力和接触宽度变化情况,建立考虑热氧老化效应的橡胶密封微观泄漏模型。计算不同热氧老化效应影响下橡胶密封的泄漏率,用泄漏率测试结果验证理论计算结果。 展开更多
关键词 航天器 橡胶密封 热氧老化 泄漏模型 泄漏性能
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衬底修饰层诱导的高覆盖率单层MoS_(2)晶圆生长研究
19
作者 左浩松 刘一禾 +4 位作者 陈匡磊 胥如峰 张铮 张先坤 张跃 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第8期628-634,共7页
作为后摩尔时代集成电路发展的关键候选材料之一,二维二硫化钼(MoS_(2))晶圆级高质量制备是其产业化应用的重要基础。当前基于蓝宝石衬底的化学气相沉积(CVD)法虽可实现大尺寸MoS_(2)薄膜生长,但受限于气相MoO_(3)在蓝宝石Al-O界面上吸... 作为后摩尔时代集成电路发展的关键候选材料之一,二维二硫化钼(MoS_(2))晶圆级高质量制备是其产业化应用的重要基础。当前基于蓝宝石衬底的化学气相沉积(CVD)法虽可实现大尺寸MoS_(2)薄膜生长,但受限于气相MoO_(3)在蓝宝石Al-O界面上吸附能力较弱导致的钼源不均匀沉积,造成了薄膜翘曲和裂纹缺陷等问题。研究提出了一种蓝宝石衬底表面预制备Al-O-Mo-O化学键合修饰层的生长策略,成功生长出均匀连续、高覆盖率的2英寸单层MoS_(2)晶圆。该方法通过在预退火沉积的过程中,提供稳定的氧气氛围,有效减弱了蓝宝石表面悬挂键,同时在蓝宝石衬底表面构筑了Al-O-Mo-O修饰层,为气相MoO_(3)沉积提供稳固的锚定位点,增强了MoO_(3)反应源在界面上的吸附作用,促进了气相钼源在衬底上的均匀吸附沉积和均匀硫化,最终获得高覆盖率单层MoS_(2)薄膜。基于此薄膜构建的顶栅晶体管阵列性能展现出优异的一致性,最高开关比达10^(7),最大开态电流达10^(−5)A,器件良率超过96%。研究提出的衬底修饰方法为蓝宝石基高质量MoS_(2)薄膜的可控制备提供了新方案,优化了现有制备工艺体系,对推动二维材料在集成电路中的应用具有积极意义。 展开更多
关键词 MoS_(2) 前驱体 MoO_(3) 薄膜覆盖率 化学气相沉积
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束源炉结构及布局对分子束外延薄膜材料均匀性影响的仿真
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作者 陶先童 段莹瑞 +8 位作者 李壮壮 宋立媛 杨春章 杨晋 李艳辉 孔金丞 赵俊 姬荣斌 王善力 真空科学与技术学报 北大核心 2025年第6期461-468,共8页
亿像素红外探测器是下一代红外探测器发展的重要方向,8英寸高均匀碲镉汞薄膜成为实现该技术的最重要一环。分子束外延系统中束源炉结构及布局是影响分子束外延碲镉汞薄膜材料组分及厚度均匀性的关键因素之一。文章从满足大尺寸高均匀碲... 亿像素红外探测器是下一代红外探测器发展的重要方向,8英寸高均匀碲镉汞薄膜成为实现该技术的最重要一环。分子束外延系统中束源炉结构及布局是影响分子束外延碲镉汞薄膜材料组分及厚度均匀性的关键因素之一。文章从满足大尺寸高均匀碲镉汞外延薄膜材料的要求出发,对束源炉的束流产生和出射分布做了理论分析,模拟计算了束源炉布局和坩埚内源材料状态对衬底上外延薄膜材料膜厚均匀性的影响。使用多物理场仿真软件COMSOL,以圆柱形坩埚的束源炉为模型,模拟了束源炉装料量对到达衬底表面束流的影响,以束源炉到衬底平面的间距和束源炉与衬底平面的夹角两个维度的变化进行了仿真,计算了到达衬底表面的束流均匀性。结果显示,随着源材料的使用,到达衬底表面的束流接近线性下降;在束源炉与衬底平面角度为46°时,衬底平面的束流均匀性最好;随束源炉到衬底平面中心间距的增加衬底平面的束流均匀性逐渐变好,当距离大于300 mm时,束流均匀性在±1.5%以内,保障了8英寸高均匀碲镉汞薄膜材料的制备。 展开更多
关键词 束源炉 均匀性 分子束外延 束流变化
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