特种高压器件离子光学系统的计算

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Ti2+离子能级结构的理论计算

Ti2+离子能级结构的理论计算
4.结语
本文利用了MCDF的理论方法,计算了Ti2+的1s22s22p63s23p63d14s1和1s22s22p63s23p64s14p1组态各个能级的相对能量,各个能级的跃迁几率等数据,最后使用origin软件对以上数据进行了简单分析,使作者熟悉了MCDF理论方法以及Grasp92软件的使用方法,为以后的学习做好必要的铺垫.
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2.6816285D+04
参考文献:
[1]潘兴波等钛及其合金的应用前景[J],2000,22(1):57,59
[2] Grant I P andQuineyH M 1987Adv.At.Mol.Phys.2337
Grant I P,MckenzieB J andNorringtonP H mun.21207
2
9.3597795D+04
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各类工业用离子源原理-国外资料

各类工业用离子源原理-国外资料

Broad-Beam Industrial Ion Sources 工业用宽光束离子源Staff of Kaufman & Robinson, Inc. H.R. Kaufman 考夫曼博士Technical Note KRI-01介绍一束宽的离子束通常直径几厘米或更大。

光束直径也比德拜长度大得多,德拜长度是电场能穿透等离子体的典型距离。

如果一束宽光束要保持在接近地电位,它就必须被中和(参见Tech. Note KRI-02)。

为了中和,在离子束的每一体积中必须有大约相等数量的电子和带正电的离子。

对于绝缘的目标,电子和closed-drift离子到达的数量必须相等。

目标可以是溅射靶材,也可以是衬底。

宽离子束中的离子能不超过2000ev。

(单电荷离子通过2000伏特的电势差“跌落”获得2000 eV的能量。

)为了使损伤最小化,能量通常为1000 eV或更少。

这里不考虑高能注入型的应用。

只考虑防止加工表面损伤从而下降离子能量。

宽束离子束有两大类:栅格型和无栅格型。

栅格离子源栅格离子源的示意图如图1所示,其中描述了直流放电。

离子是由圆形或长方形放电室中的放电产生的。

可以使用几种类型的电子发射阴极。

如图1所示热灯丝类型。

离子也可以通过射频放电产生,而射频放电不需要电子发射阴极。

通过束流电源,放电室保持在正电位。

离子通过屏极上的小孔和加速器栅格被加速,这些栅格一起被称为离子光学。

可以使用不同的网格结构。

最常见的是双栅极光学。

直流放电时,屏栅极接近阴极电位。

通过RF放电,屏栅极与束流电源的正端形成回路。

正离子从正极放电室通过离子光学加速到达近地电位的目标。

加速器栅格相对周围的真空室是负电位,以防止电子从中和器通过离子光学倒退。

假设一个单电荷离子,在使用这类离子源时,离子获得的能量(单位为eV电子伏特)等于束流阳极电压,单位为V。

图一:有栅极离子源原理图栅极离子源的工作压力在0.5毫托或以下。

离子束的输出取决于离子光学设计。

TSQ Quantum Access MAX 三重四极杆质谱仪

TSQ Quantum Access MAX 三重四极杆质谱仪

TSQ Quantum Access MAX 三重四极杆质谱仪TSQ Quantum Access MAX 三重四极杆质谱仪是一种LC-MS/MS仪器,具有出色的灵敏度、特异性和灵活性,检测质量数高达3000,可满足广泛的定量和定性需求。

Thermo Scientific TSQ Quantum Access MAX 三重四极杆质谱仪。

三重四极杆质谱仪的原理单四极杆质谱分析仪(A)和三重四极杆质谱仪(B)示意图。

四极杆分析仪是一种通过利用振荡电场中的轨迹稳定性来根据离子的质量比(m/z)分离离子的设备。

如图上图A中所示,四极杆由四个平行的金属杆组成,每个相对的带点杆连接在一起。

施加射频(RF)电压到一对杆上,施加直流电(DC)到另一对杆上。

对于给定的RF和DC组合,只有具有特定m/z比的离子才能显示稳定的轨迹并到达检测器。

由于振荡幅度是规定的,其他离子无法通过杆。

通过固定比率连续改变电压,可以将具有不同m/z值的离子一个接一个地传输到检测器,利用Mathieu微分方程进行数学建模。

三重四极杆质谱仪的原理类似于单重四极杆质量分析仪。

第一四极杆(Q1)和第三四极杆(Q3)由DC和RF电势控制,第二四极杆(Q2)(碰撞池)仅承受允许所有离子通过的RF电势。

在TSQ质量分析器中,Q1和Q3是四极,而Q2是方形四极。

在Q2中,离子通过亚稳态离子的单分子分解或通过碰撞诱导解离(CID)裂解,其中离子与碰撞池中存在的中性碰撞气体(例如氮气或氩气)发生相互作用。

在碰撞中,一些动能转化为内能,从而导致键断裂和分子裂解成较小的碎片。

这些碎片离子可以通过Q3进行测量。

TSQ Quantum Access MAX 三重四极杆质谱仪通常配备有液相色谱(LC)。

将样品注入LC色谱柱,分离成各组分。

组分从液相色谱柱中洗脱出来,然后进入质谱仪进行分析。

TSQ质谱仪由离子源、离子光学器件、质谱分析仪和离子检测系统组成。

离子源TSQ质谱仪有多种电离模型,包括电喷雾电离(ESI)、加热电喷雾电离(H-ESI)、纳米喷雾电离(NSI)、大气压光电离(APPI)或大气压化学电离(APCI)。

精密加工和特种加工简介

精密加工和特种加工简介
(3)当脉冲宽度不大时,对整个工件而言热 影响小,能够提升加工质量,适于加工热 敏性强旳材料。
电火花线切割加工 电火花线切割加工是用线状电极(钼丝或铜
丝)靠火花放电对工件进行切割,故称为电 火花线切割,有时简称线切割。其应用广泛, 占电加工机床旳60%以上。
二、电解加工
1、加工旳基本原理
电解加工(电化学加工)是利用金属 在电解液中产生阳极溶解旳电化学反应原 理,对金属材料进行成形加工旳一种措施。
不产生宏观应力和变形 加工材料范围很广 电子束能量密度高,生产率很高 加工过程能够自动化 污染少,加工表面不氧化 需要一整套专用设备和真空系统,价格较贵,
应用有一定旳不足
➢电子束加工旳应用
按其功率密度和能量注入时间旳不同,可用于打 孔、切割、蚀刻、焊接、热处理和光刻加工等
➢高速打孔
最小直径可达0.003 mm左右 电子束还能加工小深孔(深径比>10:1) 可加工玻璃、陶瓷、宝石等脆性材料
3、电解加工旳特点及应用
(1)能以简朴旳进给运动一次加工出形状复杂旳型 面或型腔,如锻模、叶片等。
(2)可加工高硬度、高强度和高韧性等难切削旳金 属材料。
(3)加工中无机械切削力或切削热,适合于易变形 或薄壁零件旳加工。
(4)加工后零件表面无剩余应力和毛刺。
(5)工具阴极不损耗。
(6)因为影响电解加工旳原因较多难于实现高精度 旳稳定加工。
焦点上到达很高旳能量密度,靠光热效应来加 工多种材料旳。
激光加工旳特点: 功率密度高达108~1010W/cm2,几乎可加工任何材
料 激光光斑可聚焦到微米级,输出功率可调整,可
用于精密微细加工 所用工具为激光束,是非接触加工,所经没有明
显旳机械力,没有工具损耗;加工速度快,热影 响区小 打孔和切割旳激光深度受限

先进制造技术——三束加工—激光束、电子束、离子束

先进制造技术——三束加工—激光束、电子束、离子束


2.特点及应用
离子束加工有如下特点:
(1) 离子束加工是目前特种加工中最精密、最微细的加工。离子刻蚀可达纳 米级精度,离子镀膜可控制在亚微米级精度,离子注入的深度和浓度亦可精 确地控制。
(2) 离子束加工在高真空中进行,污染少,特别适宜于对易氧化的金属、合 金和半导体材料进行加工。 (3) 离子束加工是靠离子轰击材料表面的原子来实现的,是一种微观作用, 所以加工应力和变形极小,适宜于对各种材料和低刚件零件进行加工。
4.束流控制方便,易实现加工过程自动化。
二、激光束加工

激光:源自在经过激励后由高能级院子跃迁到低能级而发射 的光子所产生的物理现象。
激光产生的原理:原子经过激励而发生跃迁现象。 激光加工:激光加工就是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点 上达到很高的能量密度产生的光热效应来加工各种材料。


加工原理
1)高速打孔 目前电子束打孔的最小直径可达Ø0.003mm左右。例如喷气发动机 套上的冷却孔,机翼的吸附屏的孔。在人造革、塑料上用电子束打大量微孔, 可使其具有如真皮革那样的透气性。电子束打孔还能加工小深孔,如在叶片 上打深度5mm、直径Ø0.4mm的孔,孔的深径比大于10:1。
2)加工型孔及特殊表面

激光加工的应用
激光加工是激光系统最常用的应用。根据激光束与材料相互作用的机理,大 体可将激光加工分为激光热加工和光化学反应加工两类。激光热加工是指利 用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程,包括激光焊接、激 光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔和微加工等;光化学反应加工是指 激光束照射到物体,借助高密度高能光子引发或控制光化学反应的加工过程。 包括光化学沉积、立体光刻、激光刻蚀等。
0.03~ 0.07 mm

离子束光刻简介PPT课件

离子束光刻简介PPT课件
光刻技术的重要性
集成电路不同的技术时代是以其所加工的器件特征尺寸 为标志的.特征尺寸是指集成电路技术所能够加工的器件 的最小尺寸.由于器件特征尺寸的不断缩小、 硅片尺寸 的持续增加和电路设计技术的不断优化, 才使得集成电 路芯片的集成度和性能得到不断提高, 同性能集成电路 产品的价格持续下降, 才保证了半导体工业和集成电路 技术发展按指数增长率飞速发展.不断追求集成电路产的 性能/价格比和市场竞争力的提高, 是微电子技术和产 业不断发展的原动力.器件特征尺寸的缩小主要依赖于光 刻技术的改进和发展
• 离子源制备,掩膜板畸变,衬底工艺损的合作项 目,用于解决设备和掩模等方面的问题, 进行可行性验证,目前已取得不少进展。
• 效率低,很难在生产中作为曝光工具得到 应用,目前主要用作VLSI中的掩模修补工 具和特殊器件的修整。
• 离子投影光刻(Ion projection limography ( IPL平行的离子束穿过掩膜,将缩小的掩 膜图形投射到基底上。 )
精选
聚焦离子束原理
FIB系统采用液态金属离子源,加 热同时伴随着一定的拔出电压, 获得金属离子束,通过质量选 择器来选择离子,通过电子透 镜精细聚焦的金属离子,在偏 转线圈的作用下,形成扫描光 栅。离子束可通过溅射对样品 进行表面成像。聚焦式离子束 技术是利用静电透镜将离子束
• 主要用于制作修复掩膜版和对晶片直接光 刻(direct writing)
精选
离子投影光刻系统精的选原理。
• 北京汇德信科技有限 公司研发
• ionLiNE作为专用的离 子束光刻、制备和加 工设备,为在表面科 学、薄膜工程和应用 物理研究等低剂量应 用设计
精选
精选
离子光刻目前存在的问题及应用
聚焦成非常小尺寸 (与电子 束直写光刻技术类似。不 需要掩膜板,应用高能粒 子束直写。)

特种加工技术的工作原理和应用

特种加工技术的工作原理和应用

特种加工技术的工作原理和应用1. 引言特种加工技术是一种在常规加工技术的基础上发展起来的一类加工方法,它在加工过程中利用特殊的工艺和设备,对材料进行精确加工和改性处理。

本文将介绍特种加工技术的工作原理和应用,并探讨其在工业生产中的重要性。

2. 工作原理特种加工技术的工作原理通常是通过利用物理、化学、电子等原理以及先进的加工设备,对材料进行精确加工和改性处理。

下面列举几种常见的特种加工技术及其工作原理:•激光加工:激光加工利用高能量激光束对材料表面进行加热和蒸发,从而实现精确切割、打孔和焊接等加工过程。

•电火花加工:电火花加工通过在工件表面产生高频率电火花放电,从而使工件表面产生微细的刻痕和凹坑,实现高精度的加工和修复。

•超声波加工:超声波加工利用超声波振动产生的高频力量,对材料进行微细震动,实现切割、打孔和清洗等加工过程。

•离子束辅助加工:离子束辅助加工是利用启动器在真空环境下加速离子束,使其撞击材料表面,实现表面改性和纳米制造等精细加工过程。

3. 应用领域特种加工技术在许多领域都得到了广泛的应用,下面列举几个典型的应用领域:•航空航天:特种加工技术在航空航天领域中扮演着重要的角色,例如利用激光加工制造航空发动机中的精密零部件,以及利用电火花加工修复和维护航空器的外壳。

•医疗领域:特种加工技术在医疗领域中的应用也非常广泛,例如利用激光加工实现激光手术刀的精确切割和焊接;利用超声波加工制造各种医疗器械和医用材料。

•电子工业:特种加工技术在电子工业中的应用日益增多,例如利用离子束辅助加工制造高精度的半导体器件,利用激光加工实现PCB板的精确刻蚀和焊接。

•汽车工业:特种加工技术在汽车工业中也有重要的应用,例如利用电火花加工制造汽车发动机的高精度缸体和缸盖,利用激光加工实现汽车零部件的精确切割和焊接。

4. 未来发展趋势特种加工技术在工业生产中发挥着重要的作用,随着科技的不断进步和工艺的不断创新,特种加工技术也在不断发展和完善。

离子束加工原理特点及其应用研究

离子束加工原理特点及其应用研究

本科课程论文题目离子束加工原理特点及其应用研究学院专业机械设计制造及其自动化年级2012学号XX指导教师成绩2014年12 月10 日目录1 前言12 离子束加工的原理23 离子束加工的优缺点33.1离子束加工的优点33.1.1加工精度高33.1.2污染少、无氧化33.1.3对材料影响小33.2离子束加工的缺点34 离子束加工的分类34.1离子蚀刻44.2离子溅射沉积44.3离子镀44.4离子注入45离子束加工的主要应用45.1刻蚀加工的定义及具体应用领域55.1.1刻蚀加工的定义55.1.2刻蚀加工的应用领域55.2离子镀膜加工的定义及具体应用55.2.1离子镀膜加工的定义55.2.2离子镀膜加工的具体应用55.3离子注入加工的定义及具体应用6 6离子束加工应用现状67结语6参考文献7离子束加工原理特点及其应用研究摘要:本文分析离子束加工的原理特点,阐述了离子束加工作为加工精度最高的特种加工方法在微电子学领域中特别是纳米加工的重要性。

离子束加工按照其所利用的物理效应和达到的目的不同,可以分为四类,即离子蚀刻、离子溅射沉积和离子镀,离子注入。

离子束加工作为最近几年才发展起来的特种加工方法,极大的拓宽了人类对微细材料领域的探索;但是离子束加工的潜力还有待继续挖掘;目前因为加工设备费用贵,成本搞,加工效率低,一些技术还处于研发阶段等问题,离子束加工还未能普及。

但我们相信未来离子束加工必将被广泛应用,为人类发展带来更多的贡献。

关键词:离子束加工原理分类现状1 前言特种加工是现代先进制造工程技术中较为重要和实用的新技术之一,而且获得了较为广泛的应用,它是我国从制造大国过渡到制造强国的重要技术手段之一。

经过最近十几年的迅猛发展,各种特种加工方法在生产中的应用日益广泛,无论是在国内还是国外电加工机床年产量的年平均增长率均打打高于金属切削机床的增长率。

作为近年来获得较大发展的新兴特种加工方式,离子加工极高的加工精度和加工质量在精密微细加工方面,尤其是在微电子学领域中得到了较多的应用,比如亚微米加工和纳米加工技术。

光学中的光学元器件方程

光学中的光学元器件方程

光学中的光学元器件方程光学元器件方程是光学的核心知识之一,它是描述光学元器件的光学性能的数学公式。

在光学中,常见的光学元器件有透镜、棱镜、反射镜等。

这些光学元器件在光学系统中扮演着重要的角色,掌握其光学性能方程是非常必要的。

透镜是光学中最常见的元器件之一。

透镜具有集中并调节光线的作用,可以让光线汇聚于焦点处或分散离开。

对于单个透镜系统,可以用透镜公式来描述其光学性能。

透镜公式分为两种,即薄透镜公式和厚透镜公式。

薄透镜公式是描述薄透镜成像的公式。

它由两个方程式组成,即公式1和公式2:公式1:1/f=1/v'+1/u公式2:m=-v'/u其中,f是透镜焦距,u和v'是物距和像距,m是物像距的放大率。

这两个方程描述了距离的关系和光线的传播方向。

通过薄透镜公式,我们可以准确地计算物体成像的位置和像的大小。

厚透镜公式是描述厚透镜光学性能的公式。

厚透镜公式比薄透镜公式复杂,它由三个方程式组成,即公式3、公式4和公式5:公式3:1/f=(n-1)[1/R1-1/R2+(n-1)d/nc]公式4:y'/y=(n-1)(1/R1+1/R2-(n-1)d/nc)公式5:m=-y'/y其中,R1和R2是透镜的两个曲率半径,n是透镜的折射率,d 是透镜厚度,nc是光在透镜中的群速度。

这三个方程描述了光线的传播方向和成像位置,同时也反映了透镜的成像质量。

与透镜不同,棱镜则是将光线分离成不同的频谱和方向的元器件。

棱镜同样也有其光学性能方程式,常见的有棱镜色散公式和棱镜偏转公式。

棱镜色散公式用于计算入射光通过棱镜后发生的色散。

色散往往是由于不同颜色的光线的折射率不同导致的。

棱镜色散公式可以用公式6表示:公式6:n(λ-λ0)=A+B(λ-λ0)+C(λ-λ0)^2其中,n是棱镜的折射率,在不同波长下它可以发生变化,λ是光线的波长,A、B、C是棱镜的常数。

棱镜偏转公式用于计算棱镜偏转的角度。

光学薄膜的离子后处理原理

光学薄膜的离子后处理原理

光学薄膜的离子后处理原理光学薄膜的离子后处理原理是指利用离子束辐照薄膜表面,通过离子与薄膜之间的相互作用,对薄膜进行修饰和加工的一种方法。

离子束辐照技术是一种能够在几个纳米到数微米的尺度上实现材料的在线加工和调控的方法,具有快速、高效、精准等特点。

通过调控离子束的能量、注入剂量和角度等参数,可以实现对薄膜材料的表面形貌、组分分布、结构改变等方面的修饰和调控。

离子束辐照的过程主要包括以下几个方面:1. 离子束入射:离子束通过束流匀速加速器加速到一定能量后,经过磁透镜聚焦和流束系统调节束斑尺寸等处理,最终发射到样品表面。

2. 能量转移和损失:入射离子与薄膜中的原子或分子发生碰撞,经过能量转移和散射作用,导致离子和薄膜原子的能量损失。

这一过程中,离子束的能量将部分转化为薄膜中的晶格振动能量或电离能等,使得样品的温度升高,导致表面的物理和化学变化。

3. 原子位移和排列:入射高能离子在固体中跃迁产生(非弹性)碰撞事件,导致材料发生空位、间隙和曼昆陷阱等缺陷的增加、原子位移、原子迁移和重新排列等物理效应。

这种离子束引起的原子运动通常发生在强辐照条件下。

4. 化学反应和合成:入射离子使材料表面的原子被激发、电离、挥发或热解,可以引起原子、分子和离子的化学反应和合成。

这些反应通常发生在表面或近表面,改变了材料的表面化学成分和结构。

基于以上过程,离子束辐照可以对光学薄膜进行一系列的修饰和改变,包括:1. 表面形貌的改变:离子束辐照能够使薄膜表面发生溅射、烧蚀等现象,从而改变薄膜表面的形貌和粗糙度。

通过选择不同的离子束参数,可以实现不同程度的表面形貌调控,如实现纳米结构的形成、表面光学波导的制备等。

2. 成分分布和组分调控:离子束辐照可以改变薄膜内部元素的分布和相对比例,实现元素的定向排列和层状结构的形成。

通过选择合适的离子注入剂量和能量,可以实现对材料组分的调控和改变,如掺杂、混合、合金化等。

3. 薄膜晶体结构和晶态相变:离子束辐照能够引起薄膜晶体的位移、迁移和定向排列,从而引起晶体结构的改变和晶态相变的发生。

特种加工12第五六章激光加工与电子束离子束加工

特种加工12第五六章激光加工与电子束离子束加工


x射线
050
紫外线 红外线
绿
10-7 10-6 0.57
0.60

微波
0.63


无线电波
104 0.76
电磁波波谱图
可见光波谱图
原子的发光
原子的激发、跃迁 基态时原子可长时间存在,激发
态时原子停留时间很短。 有些原子在某些能级上停留时间
较长,这些能级称为亚稳态能级 亚稳态能级的存在是形成激光的
3 激光加工的原理和特点
激光加工的原理
经过透镜聚焦后,在焦点上达到很高的能量密度, 光能转化为热能,靠光热效应来加工的。
激光加工的特点
1)聚焦后,激光的功率密度很高,光能转化为 热能,几乎可以熔化任何材料。
2)激光光斑大小可以达到微米级,输出功率可 调,可以用于精密微细加工。
3)工具是激光束,无损耗,无接触,无明显的 机械力。加工速度快、热影响区小,容易实 现自动化
2 激光的特性
激光具有光的共性(反射、折射、绕射及干涉 等等)
普通光源的发光是自发辐射,基本上是无秩序 的、相互独立地产生光发射。发出的光波的方 向、相位和偏振状态都不同。
激光是受激辐射,有组织、相互关联地产生发 射,发出的光波具有相同的频率、方向、偏振 状态和严格的相位。所以激光具有强度高、单 色性好、相干性好和方向性好。
4、离子注入: 5-500KeV离子束 垂直轰击工件,离子注 入表层,改变表层性质。
考夫曼型离子源
1—真空抽气口 2—灯丝 3—惰性气体注入口 4—电磁线圈 5—离子束流
6—工件 7—阴极 8—引出电极 9—阳极 10— 电离室
2、离子束加工应用
1)刻蚀加工; 2)镀膜加工; 3)离子注入加工。

基于均匀化方法的离子推力器栅极组件的有限元分析计算

基于均匀化方法的离子推力器栅极组件的有限元分析计算

基于均匀化方法的离子推力器栅极组件的有限元分析计算高全福;张永恒;王良璧;顾佐;江豪成;徐金灵
【期刊名称】《真空与低温》
【年(卷),期】2008(014)001
【摘要】离子光学系统是离子火箭发动机推力器中装配要求最严格的部件之一,其性能的好坏直接影响推力器的性能.栅极是离子光学系统的主要组件,其结构为多孔球面薄板.基于均匀化方法利用ANSYS有限元软件建立了球面栅极组件的有限元模型,分别进行了栅极组件的模态分析和均布载荷下的位移、谐响应分析,为设计、加工和装配提供可靠的数据.
【总页数】5页(P45-48,52)
【作者】高全福;张永恒;王良璧;顾佐;江豪成;徐金灵
【作者单位】兰州交通大学,机电工程学院,甘肃,兰州,730070;兰州交通大学,机电工程学院,甘肃,兰州,730070;兰州交通大学,机电工程学院,甘肃,兰州,730070;兰州物理研究所,甘肃,兰州,730000;兰州物理研究所,甘肃,兰州,730000;兰州物理研究所,甘肃,兰州,730000
【正文语种】中文
【中图分类】O241.82
【相关文献】
1.离子推力器栅极组件有限元的建模及热变形研究 [J], 梁秀强;袁杰红;周仕明
2.30 cm离子推力器栅极组件热形变位移分析研究 [J], 孙明明;张天平;贾艳辉
3.离子推力器栅极组件温度场仿真分析及试验研究 [J], 梁秀强;袁杰红;周仕明
4.空间在轨环境下的30cm离子推力器三栅极组件间距变化仿真分析 [J], 孙明明; 耿海; 王亮; 郑艺
5.离子推力器栅极组件热态间距测量系统研制 [J], 袁杰红; 梁栋; 周仕明; 肖势杰; 李兴坤; 杨俊泰
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布勒莱宝光学的离子溅射

布勒莱宝光学的离子溅射

布勒莱宝光学的离子溅射1. 引言布勒莱宝光学(Brealey & Bowler Optics)是一家专业从事光学器件制造的公司,其离子溅射技术在光学领域中具有重要的应用价值。

本文将详细介绍布勒莱宝光学的离子溅射技术,包括其原理、工艺流程和应用。

2. 离子溅射的原理离子溅射是一种通过将高能粒子轰击材料表面来改变其性质的技术。

在布勒莱宝光学中,离子溅射主要用于改善光学器件的表面质量和反射率。

其原理如下:1.离子轰击:高能离子束被引入到目标材料表面,通过与材料原子发生碰撞来改变其结构和性质。

这些离子通常为氩离子或氮离子等。

2.原位清洗:在离子轰击过程中,离子会清除目标材料表面的污染物和氧化物,并提供一个干净平整的表面。

3.重新结晶和致密化:离子轰击还能引起目标材料的表面重排和重新结晶,从而提高其结晶度和致密性,减少缺陷。

4.拉伸膜应变:离子轰击还能在目标材料表面形成一层拉伸膜应变,使得光学器件的晶格常数发生改变,进而影响其光学性能。

3. 离子溅射工艺流程布勒莱宝光学的离子溅射工艺流程包括以下几个步骤:1.材料准备:选择合适的目标材料,并进行表面清洁和抛光处理,以确保材料表面的平整度和纯净度。

2.离子源选择:根据目标材料的特性和要求,选择合适的离子源,如氩离子源或氮离子源等。

3.离子溅射参数设置:根据具体需求,调整离子束能量、角度、流量和时间等参数,以控制溅射过程中离子与材料相互作用的效果。

4.离子轰击过程:将目标材料放置在溅射装置中,使其暴露在离子束下,进行离子轰击处理。

离子束的能量和流量会导致目标材料表面发生各种变化。

5.表面分析和测试:对离子溅射后的光学器件进行表面形貌、结构和光学性能等方面的测试和分析,以评估离子溅射的效果。

6.后续处理:根据需要,对离子溅射后的器件进行后续处理,如清洗、涂层或其他加工工艺,以进一步改善其性能。

4. 离子溅射的应用布勒莱宝光学的离子溅射技术在各个领域都有广泛的应用。

离子光学设计

离子光学设计

离子光学设计离子光学设计是一种重要的光学设计方法,它在光学器件和系统的设计中发挥着关键作用。

离子光学设计的目标是通过优化光学元件的形状和参数,使得光线能够以期望的方式传播和聚焦。

本文将介绍离子光学设计的基本原理和应用领域。

离子光学设计的基本原理是利用离子束改变光学元件的形状和表面特性。

离子束可以通过离子注入、离子刻蚀等技术实现。

通过控制离子束的能量、角度和剂量,可以改变光学元件的折射率、反射率和散射特性,从而实现对光线的控制。

离子光学设计在许多领域都有广泛的应用。

在光学通信领域,离子光学设计可以用于制造高效的光纤耦合器、光波导和光调制器等器件,提高光信号的传输效率和稳定性。

在光学传感领域,离子光学设计可以用于制造高灵敏度的光纤传感器和光学微结构,实现对环境参数的精确测量。

在光学显示领域,离子光学设计可以用于制造高分辨率的液晶显示器和有机发光二极管显示器,提高显示效果和能耗效率。

离子光学设计的优势在于其灵活性和精确性。

通过调整离子束的参数,可以实现对光学元件的微观结构和性能的精确控制。

与传统的光学加工方法相比,离子光学设计具有更高的分辨率和更好的重复性。

此外,离子光学设计还可以实现对光学元件的局部改变,从而提高光学系统的整体性能。

然而,离子光学设计也面临一些挑战和限制。

首先,离子束的加工速度相对较慢,需要较长的加工时间。

其次,离子束加工过程中可能会引入一些不可避免的缺陷和损伤,影响光学元件的性能。

此外,离子光学设计的成本相对较高,需要专门的设备和技术支持。

离子光学设计是一种重要的光学设计方法,具有广泛的应用前景。

通过优化光学元件的形状和参数,离子光学设计可以实现对光线的精确控制,提高光学器件和系统的性能。

随着离子光学设计技术的不断发展和完善,相信它将在光学领域发挥越来越重要的作用。

yag晶体的量子产额

yag晶体的量子产额

yag晶体的量子产额YAG晶体(Yttrium Aluminum Garnet)是一种常用的激光材料,具有优良的光学性能和热学性能。

在激光器中,YAG晶体的量子产额是一个重要的参数,它决定了激光器的输出功率和效率。

本文将从不同角度介绍YAG晶体的量子产额及其影响因素。

一、量子产额的定义和计算方法量子产额是指单位时间内激活能级的粒子数与单位时间内激发能级的粒子数之比。

在YAG晶体中,量子产额可以通过以下公式计算:量子产额 = 激活能级粒子数 / 激发能级粒子数其中,激活能级粒子数可以通过粒子数密度和激活能级的寿命计算得到,而激发能级粒子数则可以通过吸收截面和入射光功率计算得到。

二、影响量子产额的因素1. 激发光强度:激发光强度越高,激发能级粒子数越多,从而提高量子产额。

2. 能级填充:当激发光强度较低时,能级填充不充分,激活能级粒子数较少,量子产额较低。

3. 能级退激:激发能级粒子在激发态停留的时间越长,能级退激的几率就越小,从而提高量子产额。

4. 温度:YAG晶体的温度对量子产额有一定影响。

一般情况下,提高温度可以增加激活能级粒子数,但过高的温度会导致能级退激增加,降低量子产额。

5. 束流直径:束流直径越大,激发能级粒子数越多,从而提高量子产额。

6. 晶体杂质:晶体中的杂质会影响能级的填充和退激过程,进而影响量子产额。

7. 晶体尺寸:晶体尺寸的不同会影响激活能级和激发能级的粒子数,从而影响量子产额。

三、提高量子产额的方法1. 提高激发光强度:可以通过增加激发光功率或改善光学系统的聚焦效果来提高激发光强度,从而增加激发能级粒子数,提高量子产额。

2. 优化晶体结构:通过减小晶体中的杂质含量,改善晶体生长条件,优化晶体结构,可以提高量子产额。

3. 控制晶体温度:合理控制晶体的温度,避免温度过高或过低,可以提高量子产额。

4. 使用合适的激发源:选择合适波长和功率的激发光源,可以提高激发能级粒子数,进而提高量子产额。

氩离子原子过程参数的系统计算与评估:I 电子碰撞激发

氩离子原子过程参数的系统计算与评估:I 电子碰撞激发
原子 (离子) 的能级以及各种动力学过程微观参数具有广泛的应用背景 ,例如 ,在 X 射线激光的研究中 ,精 确的原子过程微观参数对于激光能级布居数的计算是至关重要的[1 ,2] ,在惯性约束聚变 ( ICF) 理论模拟和诊断 研究中 ,也需要大量的原子物理微观过程参数 。随着诊断技术的不断发展和诊断精度的不断提高 ,对于精密原 子参数的需求也越来越大 。近年来 ,实验家们通过在 ICF 靶丸中掺杂氩气 ,测量了靶丸压缩后氩离子的空间 分辨发射谱 ,以期了解压缩后靶丸内的温度 、密度分布的信息[3] 。这就需要开展相关的理论研究和计算模拟 , 其基础之一就是大量的 、系统的氩离子参数 。这些大量的 、系统的原子过程参数 ,只能通过理论计算获得 ,实验 测量则可以提供一些用以评估理论计算结果的标准样点 。 人们发展了多种理论方法和计算程序 ,研究和计算各种原子过程 ,例如 Cowan 的多组态 Hart ree2Fock 程 序 ,R2矩阵方法 , HULL AC 程序 , GRA SP 程序[4~9] 等等 。根据应用需求的不同 ,所需要的原子参数近似程度 也各不相同 。例如 ,在 X 射线激光的反转机制研究中 ,局部能域范围内需要精细结构能级之间的高精确性的 跃迁参数 ,需要使用多组态相互作用或更高精度的理论方法计算 。然而 ,在大多数情况下 ,特别是对于稠密热 等离子体的模拟和诊断研究 ,涉及多种离化度离子和巨大数量的能级 ,有时还需要与等离子体流体动力学耦 合 ,常常受计算能力的限制 。而组态平均近似层次的原子过程参数既能够满足细致模拟计算的要求 ,同时计算 量又相对较小 ,因此发挥着重要的作用 。我们已经完成了在准相对论组态平均近似层次下计算系统原子参数 的系列程序包 AC (九) 的研制 ,可以方便地计算原子 (离子) 能级 、光激发和自发辐射 、光电离和辐射复合 、碰撞 激发和退激发 、碰撞电离和三体复合 、自电离和双电子复合等过程的微观参数[10~14] 。为了配合 ICF 靶丸诊断 研究 ,我们利用该程序包系统地计算了类氢 、类氦和类锂氩离子基态和各激发态 (包括内壳层被激发) 的组态能 级以及各种动力学过程参数 。本文主要讨论电子碰撞激发过程截面 ,并和已有的理论结果[15~23] 进行系统的对 比分析 。

ICP-MS和GDMS工作原理

ICP-MS和GDMS工作原理

ICP-MS和GDMS工作原理电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS 一、等离子质谱分析基本原理待测物质以气溶胶或气体形式进入高频电场,在快速变化(约27M)的电场作用下形成离子,M?M+。

取样锥和截取锥内负气压将所形成的离子吸入到一个真空室,离子在水平电场作用下进入垂直方向的四极杆电场,在垂直变化的电场作用下,各种离子按其质荷比m/Z被分离出来,进入检测器被计数。

根据计数结果可计算出被测样品的浓度。

技术指标:该仪器有四种操作模式,分别适合分析不同性质的元素。

标准模式的主要技术指标为:Be、Bi、U灵敏度每ppm 分别达5M、60M和60M。

Be、Bi、U检出限分别小于2ppt和0.5ppt。

220质量数背景小于0.5CPS。

长、短期期稳定性分别小于3,和1.5,。

低质量数和高质量数的丰度灵敏度分别为,,775×10及1×10。

氧化物离子及双电荷离子分别小于1.5,和3,。

二、制样型号:Elan DRC-e生产厂家:美国PerkinElmer(珀金埃尔默)公司性能指标:40.68MHz自激振荡射频发生器;具有专利接口Plasmalok来控制离子的能量分布范围,采用两路射频,彻底消除接口放电,有机样品分析时等离子体更加稳定;带有Axial Field技术的动态反应池(DRC),通过碰撞和化学反应消除不同基体中多原子离子的干扰;EasyGlide专利炬管准直系统;采样锥锥孔1.1mm,截取锥锥孔0.9mm;真空系统使用两个机械泵,两个涡轮分子泵;离子透镜无强负电压提取离子;镀金陶瓷四极杆。

质量范围:2,270amu灵敏度:Cr>40M,Co>40M),In >50M,U>40M 背景信号: <0.5 cps,在质量数为50.5 和220处测量短期稳定性: < 1% RSD (无内标)长期稳定性: < 3 % RSD 4 小时 (无内标)同位素比精度:< 0.08%,107/Ag/109/Ag (25ug/L)线形范围:9个数量级,化学分辨率>150000,分辨率:0.3-3.0amu在线可调质量数校正稳定性:<0.05amu采样方式:扫描及单点跳峰主要应用:一种最有效的多种元素同时快速检测的分析仪器,具有未知物元素的定性、半定量、定量、同位素稀释法和同位素比值的快速测定能力,高纯物中微量、痕量杂质的定量分析,可测至ppt级,线性动态范围可直接检测从ppt到数百ppm 浓度,与HPLC色谱技术联用进行食品、药品、生物、环境等样品中元素的价态、形态分析。

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计算 , 果 表 明两 种 方 法 得 到 的束 斑 大 小 吻 合 较 好 。 结
关键 词 : 子 光 学 ; 种 高 压 器 件 ; 算 离 特 计
中 图 分 类 号 : M5 T 1 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 2 8 3 ( 0 8 0 —0 2 —0 1 0 — 9 5 2 0 )4 0 4 4
d d e n a c l t d by be m ptc . The t a s ora i n c r c e sofb a r lo c l u a e a t— e uc d a d c l u a e a o i s r n p t to ha a t r e m a e a s a c l t d by p r i
Th l u a i n o o e Ca c l to f I n Optc S s e i p c a i h— la e De i e i a y t m n S e i lH g Vo t g v c
J N Daz i~ ,DAIJn — i,YANG பைடு நூலகம்h n — a I —h i gy。 Z o gh i
压器件的特性影响很大 , 因此 离 子 光 学 系 统 的计 算 对 于 特 种 高 压 器 件 的设 计 具 有 重 要 意 义 。本 文 从 束 流 光 学 出发 , 特 种 高 对
压器 件 的 静 电场 和 束 包 络 的 解析 公 式 进 行 了推 导 和 计算 ; 时 利 用 基 于 P C 的粒 子 模 拟 程 序 对 束 流 的 传 输 过 程 进 行 了数 值 同 I
程。
焦细束 的特 种高 压器 件来说 , 流 的设 计尤 其重 要 , 束
( .S h o f Ph sc lElcr nc ,UESTC,Ch n u 6 0 5 ,C ia 1 c o l y ia eto is o e gd 1 0 4 h n
2 n ttt f Elcrn cEn i ern ,C .I siueo e to i g n e ig AEP,M in a g 6 1 0 ,C ia a y n 2 9 0 hn )
c e i — elp o r m. Th e u t nd c t h tt i e fbe m p t t wo m e h s t ly we 1 l—n c l r g a e r s ls i ia e t a he sz s o a s o s wih t t od a l l.
特种 高压器 件 主要 由离子 源 、 速 系统 、 等组 加 靶
成 , 一 种 微 型 加 速 器 。 对 于 一 般 的 特 种 高 压 器 件 是
1 离 子 光 学 系统 的 场 分 布 [ q]
从 阴极孔 发 射 出的离 子 具 有一 定 的初 速 度 , 它
来说 , 离子 束过 度集 中在 靶 上 的小 面 积 或 发 散到 靶
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研 究 与 设 计

特 种 高压 器 件 离 子 光 学 的计 算 系统
金 大 志 。 戴 晶 怡 杨 中 海 , ,
(. 1 电子 科 技 大学 物 理 电 子学 院 ,四川 成 都 6 0 5 ; 10 4 2 中 国 工程 物 理 研究 院 电 子 工 程 研究 所 , . 四川 绵 阳 6 1 0 ) 2 90
Ab t a t S ca g — ola e ie i o sr c : pe i lhi h v t ge d v c s c mpo e fi o c s d o on s ur e,a c l r t d s s e ,t r e t c ee a e y t m a g te c,a t nd i i n c e e a or Is i n o ia y t m l fe t is c a a t r sa mi ia c l r t . t o ptc ls s e wila f c t h r c e s,S h a c l ton o on o ia ys O t e c l u a i f i ptc ls - t m s v r mpo t ntf t e i n. I h s p pe e i e y i r a oris d sg n t i a r,t or he f mul e o t tc ee t i il nd b a t a k a e a fs a i l c rc fed a e m r c r
外 空 间 , 将 对 特 种 高压 器 件 的 特 性 产 生 影 响 , 都 因 而 , 们希望 离 子 束 能均 匀 地 打 在 靶上 。而 对 于聚 人
们 离 开 阴极 孔 时 , 斜 率 r 散度 很 大 , 其 分 因此 这 些 离子束 不 能完全 满足 高斯 轨迹方 程 。但 因离子 的动 能很 小 , 子进 入加 速 区间 立 即受 到 加 速 电场 的强 离 烈作用, 很快 被 聚焦成 细束 , 而近 似满 足近 轴轨迹 方
K e r s:I n o is; y wo d o ptc Spe ilhi h v t ge d v c Ca c l ton c a g — ola e ie; l u a i
摘 要 : 种 高 压 器 件 主 要 由离 子 源 、 速 系 统 、 子 等 组 成 , 一种 微 型 加 速 器 。特 种 高 压 器 件 的 离 子 光 学 系 统 对 特 种 高 特 加 靶 是
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