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太阳辐射通量对星载朗缪尔探针等离子体密度测量精度的影响
1
作者 朱子渊 熊超 +5 位作者 郑宇豪 颜蕊 高顺祖 黄宇阳 尹凡 万欣 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2886-2896,共11页
本文利用Swarm C卫星和CHAMP卫星搭载的朗缪尔探针测量的电离层就位等离子体密度数据和位于Arecibo及Jicamarca两座非相干散射雷达测量的电子密度数据进行了详细、全面的对比.除此之外,本文还使用了利用GRACE卫星星间测距系统(K-Band Ra... 本文利用Swarm C卫星和CHAMP卫星搭载的朗缪尔探针测量的电离层就位等离子体密度数据和位于Arecibo及Jicamarca两座非相干散射雷达测量的电子密度数据进行了详细、全面的对比.除此之外,本文还使用了利用GRACE卫星星间测距系统(K-Band Ranging system,KBR)计算得到的星间平均电子密度作为进一步对比.总体上来看,Swarm C、CHAMP和GRACE三颗卫星都与两台地基非相干散射雷达观测数据展现出了良好的线性关系,相关系数分别达到了0.96,0.97,0.96.不同的是,Swarm C卫星与雷达观测间的误差表现出了对太阳辐射通量的依赖,而该依赖关系在CHAMP和GRACE卫星等离子体密度数据中却不明显.结合三颗卫星飞行期间其所处高度及太阳辐射通量的变化,我们认为星载朗缪尔探针的测量结果与探头周围的离子成分有密切关系.比如,在Swarm卫星的数据反演算法中没有考虑离子成分变化对等离子体密度反演精度的影响.在太阳活动低年,较轻的离子(比如H~+)从等离子体层向下扩散到Swarm卫星轨道高度时,其朗缪尔探针就会高估探头周围的等离子体密度.这一影响主要出现在太阳活动低年,且在夜侧要显著大于日侧.与Swarm卫星不同的是,CHAMP卫星的轨道高度随着时间下降(从450 km降至320 km)与太阳辐射通量水平下降的趋势一致,导致CHAMP卫星高度的离子成分变化不明显,其等离子体密度测量误差没有展现出对太阳活动的依赖性.此外,虽然GRACE卫星在2008—2009极低太阳活动年期间,其轨道高度维持在约480 km,但其测量方法并不依赖于卫星周围离子成分的变化,因此其测量结果与雷达观测间的误差也未表现出明显的太阳活动依赖.该对比结果显示了基于GRACE星间测距系统得到的顶部电离层等离子体密度可以为其他基于朗缪尔探针测量的低轨道卫星提供很好的绝对值参考,有助于其他卫星等离子体密度测量的在轨标较. 展开更多
关键词 朗缪尔探针 等离子体密度测量 电离层电子密度
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伴随等离子体密度下降的磁声波与辐射带电子的波粒相互作用及其散射效应 被引量：5
2
作者 顾旭东 何颖 +3 位作者 倪彬彬 付松 花漫 项正 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2121-2130,共10页
利用范阿伦卫星的高质量观测数据,我们报道了伴随等离子体密度下降的磁声波现象.通过选取分别发生于2013年7月26日(事件A)和2013年9月19日(事件B)的两个相应事件进行细致分析,我们开展试验粒子模拟计算了磁声波对辐射带电子的散射系数,... 利用范阿伦卫星的高质量观测数据,我们报道了伴随等离子体密度下降的磁声波现象.通过选取分别发生于2013年7月26日(事件A)和2013年9月19日(事件B)的两个相应事件进行细致分析,我们开展试验粒子模拟计算了磁声波对辐射带电子的散射系数,并求解二维福克-普朗克扩散方程量化了磁声波散射导致的辐射带电子动态变化.结果表明,事件A中的磁声波的散射作用主要发生于投掷角范围为60°~80°、能量范围为20~200keV的辐射带电子,而事件B中的磁声波的散射作用主要发生于投掷角范围为50°~80°、能量范围为20~400keV的辐射带电子;两个事件中的磁声波均能导致辐射带电子的蝴蝶状投掷角分布,但是由于事件B的磁声波幅度更强,形成的电子蝴蝶状分布更明显. 展开更多
关键词 等离子体密度 磁声波 散射效应 蝴蝶状投掷角分布
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非磁化等离子体密度与目标雷达隐身的关系 被引量：11
3
作者 刘少斌 莫锦军 袁乃昌 《电波科学学报》 EI CSCD 2003年第1期57-61,共5页
对不均匀非磁化等离子体密度与目标隐身的关系进行了研究。给出了等离子体电子密度线性分布和指数分布时 ,雷达电磁波的频率、电子碰撞频率、等离子体密度对电磁波衰减的影响。研究发现 ,等离子体的自由电子密度越高 ,电磁波的能量衰减... 对不均匀非磁化等离子体密度与目标隐身的关系进行了研究。给出了等离子体电子密度线性分布和指数分布时 ,雷达电磁波的频率、电子碰撞频率、等离子体密度对电磁波衰减的影响。研究发现 ,等离子体的自由电子密度越高 ,电磁波的能量衰减越快。 展开更多
关键词 非磁化等离子体密度 目标雷达隐身 等离子体隐身 雷达 散射截面 不均匀等离子体 电磁波
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微波共振探针在测量等离子体密度中的应用 被引量：5
4
作者 曹金祥 徐宏亮 +6 位作者 俞昌旋 曾磊 赵红波 丁卫星 许炳 沈海根 金凯 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第6期88-90,共3页
本文介绍了一种可以测量局部等离子体电子密度的微波共振探针法，并给出了它的测量原理、设计方法和实验结果。实验结果表明：由于微波共振探针不受鞘层的影响，因此它比通常的朗谬静电探针对等离子体密度的测量要精确得多。微波共振探... 本文介绍了一种可以测量局部等离子体电子密度的微波共振探针法，并给出了它的测量原理、设计方法和实验结果。实验结果表明：由于微波共振探针不受鞘层的影响，因此它比通常的朗谬静电探针对等离子体密度的测量要精确得多。微波共振探针的空间分辨率与它的几何尺寸有关。 展开更多
关键词 等离子体诊断 探针 等离子体密度
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基于HCN波形数据的等离子体密度计算方法 被引量：2
5
作者 陈燎原 潘莉 +2 位作者 罗萃文 周艳 邓中朝 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期273-276,共4页
介绍了从HCN波形信号中获取基准电平、零相位点时间信号的方法,在此基础上计算出等离子体密度。通过将信号调理与采集设备共地、根据HCN信号相位最大可能变化率来排除干扰,通过动态地计算基准电平来改进处理结果。
关键词 电平 等离子体密度 信号相位 波形数据 变化率 基准 信号调理 HCN
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预充等离子体密度对杆箍缩二极管特性的影响 被引量：2
6
作者 孙剑锋 孙江 +6 位作者 邱爱慈 张鹏飞 杨海亮 李静雅 尹佳辉 胡杨 金亮 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期267-272,共6页
在杆箍缩二极管工作前预先填充一定密度的等离子体,可以改善二极管特性,从而提高二极管出射X射线的剂量率。建立了预充等离子体的杆箍缩二极管的粒子模拟模型,通过收集轰击到阳极上的电子,诊断其轴向分布,可以给出不同时刻的束流箍缩特... 在杆箍缩二极管工作前预先填充一定密度的等离子体,可以改善二极管特性,从而提高二极管出射X射线的剂量率。建立了预充等离子体的杆箍缩二极管的粒子模拟模型,通过收集轰击到阳极上的电子,诊断其轴向分布,可以给出不同时刻的束流箍缩特性。利用"剑光一号"加速器低阻抗状态(1 MV/9Ω/40ns)开展了预充等离子体的杆箍缩二极管实验研究。预充适当密度的等离子体后,二极管阻抗降低到10Ω,X射线辐射剂量从0.76mGy提高到3.19mGy,侧向焦斑从9mm降到4mm。模拟结果和实验基本符合。 展开更多
关键词 预充等离子体杆箍缩二极管 等离子体密度 数值模拟 电子沉积密度轴向分布 侧向焦斑
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电荷收集法测量低温等离子体密度 被引量：2
7
作者 陈玉兰 曾正中 +6 位作者 蒯斌 邱爱慈 丛培天 梁天学 王亮平 孙凤举 尹佳辉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期206-208,共3页
利用电荷收集法,在正(135 V)、负(-117 V)偏置和低真空背景(0.5 Pa)三种不同收集条件下,测量了用于等离子体断路开关的电缆等离子体枪产生的低温等离子体的密度和漂移速率,测量值分别为 8.3×1014,1.2×1015,4.8×1014 cm-3... 利用电荷收集法,在正(135 V)、负(-117 V)偏置和低真空背景(0.5 Pa)三种不同收集条件下,测量了用于等离子体断路开关的电缆等离子体枪产生的低温等离子体的密度和漂移速率,测量值分别为 8.3×1014,1.2×1015,4.8×1014 cm-3;2.5,2.0 cm·μs-1。测量结果表明:三种收集条件下测得的等离子体漂移速率相近;在相同测量点处,负偏置收集条件下测得的等离子体密度大于正偏置和低真空背景收集条件下的测量值,而低真空背景收集条件下的测量值最小。 展开更多
关键词 低温等离子体 等离子体断路开关 电荷收集器 等离子体密度
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MEVVA离子源等离子体密度测量 被引量：2
8
作者 吴先映 周凤生 张荟星 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1994年第3期339-343,共5页
采用静电探针方法测量了ＭＥＶＶＡ（金属蒸汽真空弧）离子源中的等离子体。得到了单探针、双探针的特性曲线，等离子体电子温度和等离子体离子密度以及离子密度随离子源轴向的变化和径向分布，其中离子密度随离子源径向的分布近似为高... 采用静电探针方法测量了ＭＥＶＶＡ（金属蒸汽真空弧）离子源中的等离子体。得到了单探针、双探针的特性曲线，等离子体电子温度和等离子体离子密度以及离子密度随离子源轴向的变化和径向分布，其中离子密度随离子源径向的分布近似为高斯分布。还研究了等离子体密度与弧流的关系，并采用加会切磁场的方法试图改善等离子体密度的径向分布的均匀性，得到了一些有益的结果。 展开更多
关键词 等离子体密度 MEVVA 离子源
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静电探针测量强流电子束电离气体产生的等离子体密度 被引量：1
9
作者 贾云峰 钱宝良 +1 位作者 张建德 刘永贵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期343-346,共4页
用电离理论和核物理学中讨论电子束通过介质后的能量损耗的方法 ,分别估算了强流电子束电离中性气体产生的等离子体的密度。在实验中将静电探针应用于测量强流电子束电离氮气产生的等离子体的密度 ,得出等离子体密度随气压变化的曲线。... 用电离理论和核物理学中讨论电子束通过介质后的能量损耗的方法 ,分别估算了强流电子束电离中性气体产生的等离子体的密度。在实验中将静电探针应用于测量强流电子束电离氮气产生的等离子体的密度 ,得出等离子体密度随气压变化的曲线。实验结果表明在1～ 1 5Pa气压范围内 ,等离子体密度在 1 0 10 ～ 1 0 11cm-3 量级 ,与理论结果相符 ,证明静电探针用于诊断强流相对论电子束电离中性气体产生的等离子体的密度是可行的。 展开更多
关键词 强流相对论电子束 等离子体密度 静电探针
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HL-2A等离子体密度反馈控制系统研制 被引量：1
10
作者 高霄雁 田培红 +1 位作者 崔成和 蔡潇 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期158-164,共7页
介绍了HL-2A等离子体密度反馈控制系统的设计和实现。从密度反馈控制系统的设计原理、硬件设计和软件设计几方面,论述了等离子体密度反馈系统在HL-2A装置上的实现。实验证明,该系统实现了维持稳定可靠的密度波形的要求。
关键词 等离子体密度 PID调节器 H模
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提高等离子体密度抑制逃逸电子束不稳定性的实验研究 被引量：3
11
作者 竹锦霞 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期941-944,共4页
利用ECE电子回旋辐射和Ha线辐射等托卡马克物理诊断系统,研究了Slide-away放电过程中提高等离子体密度对非麦克斯维尔分布的逃逸电子所激发的逃逸电子束不稳定性影响作用.实验结果表明:在Slide-away放电模式下,提高等离子体密度能有效... 利用ECE电子回旋辐射和Ha线辐射等托卡马克物理诊断系统,研究了Slide-away放电过程中提高等离子体密度对非麦克斯维尔分布的逃逸电子所激发的逃逸电子束不稳定性影响作用.实验结果表明:在Slide-away放电模式下,提高等离子体密度能有效抑制逃逸电子束的不稳定性. 展开更多
关键词 逃逸电子束 等离子体密度 抑制 不稳定性
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提高HT-7放电平顶阶段等离子体密度对逃逸电子的影响
12
作者 竹锦霞 段卓琦 +2 位作者 朱俊 方达 陈忠勇 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期213-217,共5页
利用硬X射线探测系统监测HT-7托卡马克装置中逃逸电子轰击到装置第一壁材料时所产生的高能硬X射线,研究了在放电平顶阶段提高等离子体密度对逃逸电子行为的影响。实验结果表明,通过提高放电平顶阶段等离子体密度,HXR强度迅速降到很低的... 利用硬X射线探测系统监测HT-7托卡马克装置中逃逸电子轰击到装置第一壁材料时所产生的高能硬X射线,研究了在放电平顶阶段提高等离子体密度对逃逸电子行为的影响。实验结果表明,通过提高放电平顶阶段等离子体密度,HXR强度迅速降到很低的水平,这意味着能有效减少这个阶段形成的逃逸电子的数目及能量。 展开更多
关键词 逃逸电子 等离子体密度 硬X射线
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用相衬成象系统探测等离子体密度湍动谱的新方法
13
作者 刘万东 庄革 +1 位作者 王成 俞昌旋 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 1998年第1期30-34,共5页
研究表明，将相板的相移沟槽偏离中心，激光相衬成象系统具有空间带通传递特性。应用此系统，单点探测即可对等离子体密度扰动进行具有波数分辨的测量。文中给出了实用的单点探测宽谱型密度扰动功率谱的方法。
关键词 激光相衬成象 等离子体密度 功率谱 湍动谱
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等离子体密度反馈控制实验
14
作者 曹曾 刁光跃 +2 位作者 郑永真 邓中朝 喻海红 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 1991年第1期1-5,共5页
本文介绍实现等离子体密度反馈控制的方法及实验结果。在环流一号(HL-1)托卡马克装置放电过程中,用计算机系统实时采集处理等离子体密度信号并根据其值和波形的变化有效地控制中性工作气体(H_2)的注入量和时机,使放电过程中等离子体密... 本文介绍实现等离子体密度反馈控制的方法及实验结果。在环流一号(HL-1)托卡马克装置放电过程中,用计算机系统实时采集处理等离子体密度信号并根据其值和波形的变化有效地控制中性工作气体(H_2)的注入量和时机,使放电过程中等离子体密度及波形按所设定的曲线变化,从而实现密度的自洽反馈控制。最后讨论了几种反馈控制的工作方式及其实验结果。 展开更多
关键词 等离子体密度 反馈控制 托卡马克装置 放电过程 采集处理 工作气体 自洽 注入量 等离子体电流 工作方式
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位相恢复法与X射线激光等离子体密度诊断
15
作者 郑无敌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期191-195,共5页
详细介绍了 XUV波段 Gabor全息及位相恢复法去除 Gabor全息孪生像的全部过程 ,分析了 X射线激光 Gabor全息术对等离子体和实验条件的要求 ,编程对全息图的制作、反演以及位相恢复法的全过程进行了模拟 ,并对三个模型进行了计算比较。
关键词 X射线激光 位相恢复法 等离子体密度诊断
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静电探针测量射频感应耦合等离子体密度 被引量：3
16
作者 曹小明 顾彪 +1 位作者 徐茵 张砚臣 《实用测试技术》 CAS 1999年第4期35-37,共3页
本文介绍了一种可以测量射频感应耦合等离子体密度的静电探针方法。并给出了它的测量原理，实验方法和实验结果。实验结果表明：所测等离子体密度反映了等离子体的特性，并且诊断手段简单、易行，为等离子体诊断提供了一种很好的实验手段。
关键词 等离子体诊断 静电探针 等离子体密度 射频感应耦合
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基于深度学习的内磁层等离子体密度动态演化模型 被引量：1
17
作者 郭英杰 倪彬彬 +8 位作者 付松 胡泽骏 郭建广 冯明航 周若贤 郭德宇 闫玲 马新 顾旭东 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1931-1939,共9页
等离子体密度作为空间环境的重要参量,它的全球实时分布信息不仅对理解内磁层带电粒子时空演化过程具有重要意义,对于预报和防范灾害性空间天气过程也有着潜在应用价值.利用范阿伦双星的高质量等离子体密度观测数据,本文基于机器学习算... 等离子体密度作为空间环境的重要参量,它的全球实时分布信息不仅对理解内磁层带电粒子时空演化过程具有重要意义,对于预报和防范灾害性空间天气过程也有着潜在应用价值.利用范阿伦双星的高质量等离子体密度观测数据,本文基于机器学习算法训练得到一个稳定的深度神经网络模型:包含五个隐藏层;激活函数包括Sigmoid和ReLU函数;以太阳风参数、地磁指数以及卫星对应的位置信息作为输入.在测试集上,该模型输出值和观测值之间的线性相关系数约为0.93,均方根误差(RMSE)约为0.3,表明该模型性能良好.通过使用该模型对2012年4月24日磁暴事件中等离子体密度的全球动态变化进行模拟,我们成功重构了磁暴期间内磁层等离子体密度的全球变化过程,包括等离子体层的侵蚀和恢复,以及羽流的形成和消失.该内磁层等离子体密度的深度神经网络模型将有助于推动内磁层波粒相互作用的深入研究. 展开更多
关键词 范阿伦卫星 地球磁层 神经网络模型 等离子体密度
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磁鞘等离子体密度统计建模
18
作者 陈凯文 来鹏 +1 位作者 赵凯 蒋勇 《空间科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期690-701,共12页
利用理想磁流体LFM模型的模拟数据,基于非参数统计方法对2004年11月14日03:00 UT-07:00 UT磁暴恢复相期间磁鞘等离子体平均密度进行建模.分析磁鞘等离子体平均密度与上游太阳风参数、行星际磁场参数及地磁扰动参数的统计关系,建立基于... 利用理想磁流体LFM模型的模拟数据,基于非参数统计方法对2004年11月14日03:00 UT-07:00 UT磁暴恢复相期间磁鞘等离子体平均密度进行建模.分析磁鞘等离子体平均密度与上游太阳风参数、行星际磁场参数及地磁扰动参数的统计关系,建立基于数据降维的经验模型.结果表明,电离层扰动强度因子、太阳风-磁层耦合强度因子和日地空间因果链耦合强度因子是影响磁鞘等离子体平均密度的三个主要方面.磁暴恢复相期间电离层上行离子是磁层环电流和磁尾等离子体的重要离子来源.建模分析过程表明,利用经验模型对空间物理过程开展建模,数据的严重多重共线性通常会导致模型的精度较差.而利用SIR和LPR建立的磁鞘等离子体平均密度随相关参数变化的经验模型可以有效解决该问题,具有较好的预测精度,统计特征显著. 展开更多
关键词 磁鞘等离子体密度 切片逆回归(SIR) 局部多项式回归(LPR) MHD模拟
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等离子体密度调控CrN薄膜结构改性Ti6Al4V双极板 被引量：2
19
作者 杜峰 周艳文 +5 位作者 王英涵 方方 张开策 粟志伟 徐帅 王鼎 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期194-201,210,共9页
目的满足质子交换膜燃料电池双极板的使用要求。方法采用热丝增强等离子体磁控溅射技术,通过改变热丝放电电流调控溅射等离子体密度,在Ti6Al4V(TC4)合金表面制备了氮化铬(CrN)薄膜。结果随着热丝放电电流从0 A增加至32 A,真空腔内等离... 目的满足质子交换膜燃料电池双极板的使用要求。方法采用热丝增强等离子体磁控溅射技术,通过改变热丝放电电流调控溅射等离子体密度,在Ti6Al4V(TC4)合金表面制备了氮化铬(CrN)薄膜。结果随着热丝放电电流从0 A增加至32 A,真空腔内等离子体密度增强,‒50 V偏压下基体偏流密度从0.07 mA/cm^(2)增至0.7 mA/cm^(2)。CrN薄膜择优取向从低应变能的(111)转变成表面能更低的(200)择优取向。薄膜表面形貌由较疏松的四棱锥型转变成致密球形;无热丝时,CrN薄膜显示有铬的(110)衍射峰且铬原子数分数为52.16%,为富金属薄膜。热丝放电电流为16 A和32 A时,CrN薄膜中的铬原子数分数分别降至50.79%和49.82%,且无Cr的衍射峰,即逐渐转变为贫铬。采用热丝辅助磁控溅射,将使氮气离化率增大,活性增强,引起薄膜贫铬。模拟双极板工作环境下,与TC4腐蚀电流密度1.5×10^(‒8) A/cm^(2)相比,CrN薄膜的腐蚀电流密度由无热丝的3×10^(‒5) A/cm^(2)降至使用热丝的9×10^(‒9) A/cm^(2)。对电化学阻抗谱拟合等效电路表明,无热丝放电电流条件下制备的CrN薄膜等效电路中出现了基体与涂层间的电阻,说明疏松涂层为腐蚀液提供了通道,在基体和涂层间形成了腐蚀。16 A和32 A热丝放电电流条件下制备的CrN薄膜与表面无涂层的钛合金等效电路相同,说明致密涂层能有效阻碍腐蚀介质的渗入,具有最佳腐蚀抗性。无热丝放电电流时接触电阻为7.95 mΩ·cm^(2),热丝放电电流16 A时接触电阻增至15.65 mΩ·cm^(2),32 A时接触电阻大幅增加。结论在质子交换膜燃料电池双极板备选材料钛合金表面制备致密CrN薄膜,增强了基体的耐蚀性,但贫铬组分导致薄膜电阻增大。在钛合金电极板表面制备致密且略富金属或化学剂量比相当的CrN薄膜,将满足其作为燃料电池双极板的使用条件。 展开更多
关键词 TC4钛合金 双极板 磁控溅射 等离子体密度 CRN薄膜 腐蚀抗性
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HDPCVD工艺中空洞缺陷和等离子体充电损伤的产生及改进方案
20
作者 吴恩利 郭晓晓 +1 位作者 柳俊 赵波 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第10期811-819,共9页
随着CMOS工艺不断缩小,高密度等离子体化学气相沉积技术(HDPCVD)由于其绝佳的间隙填充能力、稳定的淀积质量和可靠的电学性能而被广泛用于包括浅槽隔离(STI)、金属前绝缘层(PMD),金属层间绝缘层(IMD)等介质层填充工艺中。然而,HDPCVD技... 随着CMOS工艺不断缩小,高密度等离子体化学气相沉积技术(HDPCVD)由于其绝佳的间隙填充能力、稳定的淀积质量和可靠的电学性能而被广泛用于包括浅槽隔离(STI)、金属前绝缘层(PMD),金属层间绝缘层(IMD)等介质层填充工艺中。然而,HDPCVD技术本身存在一些固有的制约,包括介质填充中的空洞缺陷和等离子体充电损伤等,限制了HDPCVD技术的进一步发展。文章主要对HDPCVD的两种缺陷的形成机理进行了综述,并总结了通过改变工艺配方和工艺流程来改善两种缺陷的方法,最后对HDPCVD技术进行了总结并提出了展望。 展开更多
关键词 高密度等离子体 化学气相沉积 介质填充 空洞缺陷 等离子体充电损伤
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