微波与等离子体合成.

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微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定硼铁中硼

微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定硼铁中硼

微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定硼铁中硼
微波消解电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)
可以测定硼铁中的硼含量。

该方法的核心原理是通过将硼铁样品通过不断进行分解来获得其中硼的极高纯度的样本。

首先,将硼铁样品加热到一定的温度,使样品中的硼以微小的粒子形式被分解出来。

然后,将消失的硼微小粒子进行混合,将其放入等离子体发生器中,并对其进行电感耦合,以极大地提高等离子体中样品的活性。

最后,使用原子发射光谱仪,以电离能谱方式进行检测,从而精确测定出硼铁样品中的硼的含量。

优点:由于ICP-AES方法的检测抗干扰性强,能够抵抗金属
和非金属离子的干扰,因此能够更精确地测定硼铁中硼的含量。

另外,它还具有检测速度快、重复性高、灵敏度好等特点,被认为是最先进、最有效的测定硼含量的标准方法。

缺点:ICP-AES法测定硼铁中硼含量时,首先需要将样品加热到一定的温度,以使其分解,而这也可能会引起其他元素的改变,从而影响测量结果的准确性。

另外,由于对实验设备的操作要求较高,而且需要高质量的样品,因此在操作上也存在一定的风险和困难。

总之,微波消解电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)是一种简便、有效、准确的测定硼铁中硼含量的标准方法,有助于我们对硼铁中硼含量的准确测定,也可以更好地改善结构材料的性能。

总而言之,使用微波消解电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定硼铁中的硼含量是一种有效的方法,它既可以快速准确地测定出硼铁中硼的含量,也可以提高
结构材料的性能。

因此,该方法已经被广泛应用于工业以及其他领域,以帮助我们更好地了解硼铁样品中硼的含量,实现更加科学和准确的测试。

微波等离子体低温制备氮杂二氧化钒薄膜

微波等离子体低温制备氮杂二氧化钒薄膜

1m n 5 i。此外, 本研究没有采用任何辅助加热措施 , 样 品的合 成 温度 源于微 波 等离子 体输 人功 率 的加热 。经 测试 , 在上 述条 件下 , 最后 氮 杂二 氧化钒 的合 成温度 约
在 10 。 5℃
2 3 氮 杂 二 氧化 钒 薄 膜 的结 构 表 征及 相 变温度 测 试 .
时 , 变温度 可以降低 至 4 ℃。 相 O
实验 所 用 分 析 纯 V。 O 为 湘 中地 质 研 究所 生 产 ,
关 键词 : 微波等 离子体 ; VO。 氮 杂 二氧 化钒 ; 变 温 ; 相

H 为高纯氢(9 99 ) N 为高纯氮( 99 9 , 2 9. 9 , 2 A o 9. 9%)氮 杂二 氧化 钒 的合 成 装置 为实 验室 自制 的微 波等 离子体 装置 , 主体部 分如 图 1所示 。 其
2 2 氮 杂二 氧化 钒薄膜 的制备 .
采用热溶胶法 , 制备得到 V O 薄膜。将 V o 薄 。 。5 膜放 人微 波等 离 子 体 装 置腔 体 内 , 行 等 离子 氮杂 二 进
氧化 钒 的 合 成 , 氮气 和 氢 气 的 流 量 分 别 为 0 4ml ~ 0 / mi( 准 状态 下 ) 4 mlmi( 准 状 态下 )微 波 输 n标 和 0 / n标 , 人功 率 为 1O , 体 内 气 压 为 2 P , 成 时 间 为 5W 腔 k a合
F - TI R对样 品进行 表征 , 果表 明 : 成 的样 品 为 多 晶 结 合 氮杂二氧 化钒 。相 变 温度 测试 结 果 表 明 : 火 工 艺可 退
2 实 验
2 1 原 料及设 备 .
以降低相 变温度 , 同时提 高薄膜 的结 晶度 ; 变氮 气流 改 量 , 变温度 先 降低 后 升 高 , 相 当氮 气 流 量 为 2 mlmi 0 / n

微波激发等离子体原理

微波激发等离子体原理

微波激发等离子体原理微波激发等离子体是一种常见的无接触式加热和激发等离子体的技术,广泛应用于等离子体物理研究、医疗领域以及工业应用中。

其原理是通过在磁场中加入高频电磁波,使电子加热并获得足够的能量逃逸自原子,从而形成等离子体。

微波激发等离子体的原理是基于电子受到高频电场的驱动而运动形成等离子体的现象。

在一个均匀磁场中,这个系统呈现一个简谐振动的结构。

当加入高频的电磁波时,电子受到电场的驱动,开始在垂直于磁场方向上运动。

在这个运动过程中,电子受到高频电场力的作用,会产生一个哈密顿量在与高频电场频率相同的共振频率上的震荡条件。

这个震荡条件是通过磁场和电场对电子的双重作用实现的。

首先,电子在磁场中受到洛伦兹力的作用,使其沿着磁场方向上的速度不变。

其次,电子在高频电场的驱动下,会有类似于谐振子的运动,其频率与高频电场频率相同。

这两个力的平衡条件可以写成准经典的欧姆&middle分[b+→]轨道方程:m*d2x/dt2 = q*(v×B) - q*E*sin(ωt)其中,m是电子的质量,x是电子在垂直于磁场的方向上的位移,t是时间,q是电子的电荷,v是电子的速度,B是磁场的磁感应强度,E是高频电场的电场强度,ω是高频电场的角频率。

通过解这个方程,可以得到电子在高频电场的驱动下的位移和速度的表达式,其中关键的是电子受到高频电场力的强度,即E*sin(ωt)项。

当电子受到足够强的高频电场力的驱动时,它会获得能量并克服静电能量障壁,逃逸自原子,形成新的自由电子。

这些获得足够能量的电子被称为等离子体电子,它们由于能量的增加而呈现出更高的速度。

与此同时,底层原子失去了电子,形成正离子。

通过适当调节高频电场的频率和磁场强度,可以控制等离子体中电子和离子的数量和能量。

由于微波激发等离子体具有非常高的温度和能量,因此在工业应用中,它可以用于加热和熔化材料、杀菌和干燥物体等。

微波激发等离子体技术有着许多优点,例如高效率、可控性和无接触等。

微波等离子体制备氮杂二氧化钨钒薄膜

微波等离子体制备氮杂二氧化钨钒薄膜

2 / n( 准 状 态 下 ) 反 应 时 间 为 1 0mL mi 标 , 0~
3 n 就 可 以 获 得 不 同 氮 掺 杂 量 的 V 0mi. 。 w
o一 N 薄膜 . 2
2 结 果 和 讨 论
2 1 VO 薄 膜 的 X D 和 相 变 温 度 分 析 . 。 R
掺 杂 能 有 效 降低 二 氧 化 钨 钒薄 膜 的相 变 温度 , 变 温 度 最 低 可 以 降 至 3 相 5℃ .
关 键 词 : 波 等 离 子 体 ; 杂 V w。 。 N ; 变 温度 ; 膜 微 氮 。0 … 相 薄 中图 分 类 号 : 8 ; B 4 O 4 4 T 3 文献标识码 : A
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第 3 O卷 第 1 期 20 0 8年 O 1月








Vo . O No 1 13 .
J W u a I s. Te h . hn nt c.
J n 2 0 a. 08
文 章 编 号 : 0 4—4 3 ( 0 8 0 10 7 6 2 0 ) 1—0 4 0 4—0 4
玻 璃 片 上 镀 上 已 经 制 好 的 V∽ W O 溶 胶 , 通 于
风处 自然 吹干 , 即合成 化学 计 量 比的 V w O
薄膜. 1 2 氮 杂 二 氧 化 钨 钒 的 制 备 .
相变 l , 2 在相 变过 程 中 , 生 电 阻 率 、 化 率 、 ] VO 发 磁 光折 射率 、 透射率 和反 射率 的可逆 突变 .
杂法 、 溅射掺 杂法 、 属 有机 化合 物 气 相 沉积 掺 杂 金
法 、 冲激光 沉 积 工 艺 、 机溶 胶一 胶 掺 杂 法 等 , 脉 无 凝 但 是都 有其 各 自的 缺 点. 文 提 出 了用 微 波 等 离 本

微波消解电感耦合等离子体

微波消解电感耦合等离子体

微波消解电感耦合等离子体微波消解电感耦合等离子体(Microwave Plasma Inductively Coupled Plasma,简称MP-ICP)是一种常用于样品消解的技术。

它利用等离子体发生器将气体放电后产生的高温高能量等离子体,用于加热和分解样品中的有机、无机物及重金属等,使其分解成离子。

离子在高温等离子体中被激发,发出光谱线,通过分光光度法检测其中含量,从而实现样品分析。

MP-ICP样品消解技术有以下优点:首先,消解速度快,样品处理时间短。

其次,样品容易处理,能够消解各种类型的样品。

此外,消解获得的溶液纯度较高,能够在低浓度下精确测得目标元素。

最后,消解的过程中减少了实验操作过程对特定元素污染的风险,提高了实验数据的质量和可靠性。

MP-ICP样品消解技术主要应用于环境监测,食品安全检测、地质矿产分析、医学诊断等领域。

以下以环境监测领域为例,介绍MP-ICP的应用。

1. 大气污染检测MP-ICP能够快速、高效地检测大气污染物的元素。

通过样品的消解,可将元素转化为离子,并通过光谱分析获得目标元素的浓度。

这种方法可以分析大气中的重金属和有机化合物元素,为环境污染数据提供依据。

土壤中的重金属、有机化合物等物质的检测一直是环境污染监测领域的难点之一。

使用MP-ICP样品消解技术,可以快速、准确地对土壤中的重金属、半金属、有机化合物进行分析。

MP-ICP同样适用于水体监测。

水中的污染物通常是溶解态的,因此要将其固定到离子态。

通过MP-ICP的消解技术,离子可以被激发发出光谱线,通过光谱线的强度和波长,获得目标元素的定量信息,为水体污染数据提供科学依据。

MP-ICP样品消解技术,是目前化学分析领域中应用较广泛的一种技术,其优点在于快速、准确、检测范围广、样品数量小、操作简便以及绿色、环保。

随着科学技术的发展,MP-ICP样品消解技术将在各领域发挥更大的作用。

微波等离子体化学气相沉积原理

微波等离子体化学气相沉积原理

微波等离子体化学气相沉积原理咱们先来说说啥是化学气相沉积。

简单来讲呢,就是让一些气体发生化学反应,然后在某个表面上形成一层薄膜。

就好比你给一个东西穿上一层特制的衣服一样。

这层薄膜可有大用处啦,可以让这个东西变得更耐磨、更耐腐蚀,或者有一些特殊的光学、电学性能。

那微波等离子体又是什么鬼呢?想象一下,微波就像是一种超级能量波。

当我们把它加到一些气体里面的时候,就会发生神奇的事情。

气体里的原子和分子就像是一群被老师点名的小朋友,突然变得超级活跃。

这个时候,这些气体就变成了等离子体。

等离子体可不是一般的东西哦,它里面有很多自由电子、离子,就像是一个充满活力的小宇宙。

在微波等离子体化学气相沉积这个过程里,微波就像是一个超级指挥家。

它指挥着那些气体分子和原子,让它们在一个特定的空间里欢快地跳舞。

那些作为原料的气体,在微波的作用下,原子和分子之间的化学键开始松动,就像小伙伴们之间松开了拉着的小手。

然后呢,这些松动的原子和分子就开始重新组合啦。

它们像是在玩搭积木的游戏,按照一定的规则组合在一起,形成我们想要的物质。

这个过程就像是魔法一样,原本是一些简单的气体,在这个特殊的环境下,就变成了一层漂亮又实用的薄膜,附着在我们预先准备好的基底上。

你知道吗?这个过程里还有很多有趣的小细节。

比如说,微波的功率大小就像是音乐的音量一样,会影响到整个反应的节奏。

如果功率太大,就像是音乐放得太响,那些气体分子可能会被吓得不知所措,反应就会变得很混乱。

要是功率太小呢,就像音乐声音太小,气体分子们又没什么活力,反应就会慢吞吞的。

而且呀,那些作为原料的气体种类也很重要呢。

不同的气体就像是不同性格的小伙伴。

有的气体很活泼,一进入这个微波等离子体的环境,就迫不及待地参与反应。

有的气体就比较害羞,需要别人拉一把才能开始反应。

这个微波等离子体化学气相沉积技术在很多地方都有大用处。

在电子行业里,它可以给芯片穿上一层薄薄的保护膜,让芯片变得更稳定、更可靠。

微波等离子体法合成SrAl2O4:Eu2+,Dy3+中激活剂的浓度猝灭研究

微波等离子体法合成SrAl2O4:Eu2+,Dy3+中激活剂的浓度猝灭研究
猝 灭 研 究
孙 文周 , 王 兵 蒋 亮 韩 非 马建 军 , , ,
绵 阳 6 11 ) 2 0 0
摘要 : 采用微波 等离子体法合成 SA: E “ , y 长余 辉发光材料 , rI :u D ¨ 0 通过对掺杂不同激活剂浓度 的产物 的光谱 性能 、 辉性 能、 组成结 余 相
作者 简介 : 孙文周 ( 9 3一) 18 ,女 , 士 , 硕 助教 ; 研究方 向:功能材料
杂离 子 的浓 度 超 过 某 一 个 范 围后 ,所 合 成 材 料 的
掺杂量的增加对 S 1 E ¨ , y r : :u D 光谱性能 、 A 0 余
辉性 能 、物相 结构 的影 响 , 一步 探讨 浓 度猝 灭 现 进
象 的机 制 。
1 实 验
1 1 样 品 的合 成 .
第2 7卷
第 6期
中 国 稀
土 学 报
20 09年 l 2月
De . 0 C 2 09
u 2 No 6 l 7 ,
J OURNAL OF T I tE C l ENE E RARE EARTH OCI t S S gT

微 波 等 离 子 体 法 合 成 SA2 r I04: u +, y +中激 活 剂 的浓 度 E2 D3
收稿 日期 : 0 9— 5—1 ;修订 日期 :20 0 2 20 0 8 09— 6— 0
率 、升 降 速率 、气体 压 力 、加 热 时 间等 工 艺 参数 一 定 的条件 下 , 过 改 变 激 活 剂 E : 的掺 杂 浓 度 , 通 u0

基金 项 目: 宁夏自治区国家民委省部共建“ 粉体材料与特种陶瓷” 重点实验室项 目 ( o) 四川省应用基础研究项 目 (4 093 - 资助 o4, 8 0J 2- 0 ) Y 1 2 6

微波与等离子体合成

微波与等离子体合成
微波等离子体合成
利用微波能量激发气体分子,形成等离子体,通过调节微波功率和气体压力等参数,实现高效、环保的合成。
激光诱导等离子体合成
利用激光能量将固体材料表面加热至高温,形成等离子体,通过控制激光参数和扫描速度等条件,实现材料表面的改性和合成。
利用等离子体合成技术制备各种功能材料,如陶瓷、复合材料、薄膜材料等。
该技术具有高效、环保、节能等优点,可广泛应用于陶瓷、金属、复合材料等领域。
高功率微波等离子体合成技术的研究重点在于优化微波源、气体流动和反应条件,以提高合成效率和材料性能。
低温微波等离子体合成是指在低温环境下利用微波激发气体,产生等离子体,从而实现材料的合成和改性。
该技术特别适用于对温度敏感的材料,如生物材料、高分子材料等。
03
02
01
微波等离子体的特性
利用微波等离子体的高温、高密度和高活性特性,可实现材料的高效合成。
材料合成
通过微波等离子体处理材料表面,可改善材料的表面性能。
表面处理
利用微波等离子体的强氧化性,可有效去除空气中的有害气体和颗粒物。
环境治理
微波等离子体的应用
03
等离子体合成技术
等离子体合成利用等离子体的热力学和动力学特性,通过加热、电离、活化等过程,将原料转化为所需的物质或材料。
脉冲微波等离子体合成技术的研究重点在于优化脉冲波形、频率和能量,以及反应条件,以提高合成效率和材料性能。
脉冲微波等离子体合成
05
微波等离子体合成的挑战与前景
面临的主要挑战
等离子体稳定性问题:在微波等离子体合成过程中,等离子体的稳定性对合成效率和产品质量具有重要影响。然而,由于各种因素(如电源波动、气体流量变化、反应器结构设计等)的影响,等离子体容易发生不稳定,导致合成过程受阻或产品质量下降。

微波等离子体化学气相沉积法合成纳米碳管

微波等离子体化学气相沉积法合成纳米碳管
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气相沉积法 3 。 类 相对于电弧法和激光蒸发法而言 , 化学气相沉积法因具有合成温度较低、 产量高、 纳米 碳 管 的直径 及螺旋 性 易控 制等 优 点而逐 渐 成为合 成 纳 米碳 管 的一 种主 要方法 。在众 多 的化学 气相沉 积 法 中, 曾经 用于薄膜材料低温合成首选方法的等离 子体增 强 化学气 相 沉积 法也 开始 用于纳米 碳管 的低 温合 成 研 究 。Re ,z F L等 利 用热 丝 等离 子 体化 n . .3 学 气相沉 积法 在 66 6 ℃以 下 合成 了纳米 碳管 。 h i C o, Y.C 一 在 利 用辅 助热 源的情 况 下 利 用微 波 等 离 . 等 子体 化学气 相 沉 积法在 50 0 ℃的温 度范 围 内 2 ~70
该 方法 已成 为纳 米碳 管合 成 的一种 非常 重要 的手段 。本研 究 以 IX 和 1 X分 子 筛 为载 体 , O 3 在 纳 米 钴颗 粒 的催化 作 用 下 , 用微波 等 离子体化 学 气相沉 积 法 在较 低 的温度 条件 下 合 成 j纳 利
米碳 管 。
关 键词
纳米碳 营 微 渡 等离子体 化 学气相 沉积 法 分 子 筛 钴
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微波等离子体化 学气相沉 积法合成纳米碳 管
Gr wt fCa b n Na o u e y M ir wa e P a ma Ch mi l p r D p sto o h o r o n t b s b c o v ls e c a Va o e o iin
2 .将原施焊方 向改为相反方向, 焊接时先从涡 流 区开 始 , 流 动 的熔 渣 堆积 在 易清 洗 的散 热器 片 使

微波等离子推力器等离子体形成及其与微波耦合机理分析

微波等离子推力器等离子体形成及其与微波耦合机理分析
中图分类号 :49 V 3 文献标 识码 : A
子体 , 温 等离 子 体 在 压 强 和 电磁 场 力 作 用 下 从 喷 管 高
高速 喷 出产 生 推力 。而 MP T启 动 工 作 的 成 败 或 性 能 的优 劣 , 取决 于 能否 在 喷管 的 人 口处 形 成 一 个 稳 定 的 、 自由悬 浮 的高温 等 离 子体 。 因此 , 行 MP 进 T等 离 子 体
形成及其与微波耦合的机理分析 , 提高 M T工作 的 对 P 稳定 性 和性 能 是十 分 必要 的。
T ANG Jn ln , n — ig , i—a HE Ho gqn MAO nwa g , Ge — n WAN
We 1 C Hg f s o at s N r w s r o ̄ c n a U i i∥ . oe eo t n u c . ot et nP l eh il n— Ar i h e c
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固 体 火 箭 技 术
第2 5卷 第 2期 文 章 编 号 :0 62 9 (0 2 0 - 3 -5 10 —7 3 2 0 ) 20 1 0 0
J u n l fS l c e c n lg o r a oi Ro k t o d Te h o o y
推进 装 置 。它 的基 本 原 理 是 : 波 源 产 生 的 一定 频 率 微
和功 率 的微 波 经 波 导 和 电 缆 传 输 至 圆 柱 形 谐 振 腔 , 通
过 阻抗 匹配 调 节使 微 波 反 射 功 率 至 最 小 , 波 在 谐 振 微 腔 内产 生谐 振形 成 放 电 区 , 当工质 ( He A 等 ) N , ,r 通过 谐 振 放 电区 时 吸收 微波 能 量产 生 电 离 而形 成 高 温 等 离

微波消解电感耦合等离子体原子发射光谱技术测定铁矿石中多种杂质元素

微波消解电感耦合等离子体原子发射光谱技术测定铁矿石中多种杂质元素

各取 各待 测元 素 的多 条 分 析 谱 线 , 以合
适浓度的标样溶液分别进行扫描 , 考察 了矿 石 和瓦斯 灰等 含铁 炉料 中铁 、 、 等共存 元 钙 镁
素对 于磷 、 和锌 等微量元 素 的干扰 效应 , 铅 从
中选 出了各待测元素的最佳谱线。比较同一
元 素 的几 条可 供选 择 的分 析线 , 选择 干扰 少 、
C 、 、 i C As V、 n S C 1 0 0 / , a Mg T 、 u、 、 S 、 、 d, . 0 mg ml
以及纯物质或光谱纯金属按标准配制 , 用时
按 比例稀 释 。
1 2 主 要仪器 工作 参数 .
仪器 的最 佳工作 条 件列 于表 l表 2 、 。
表 1 电感耦合等离子体原子发射光谱仪 最佳 仪器 参数最佳 工作条件
类干扰与基体成分及 IP光源本身所发射的 C 强烈 的杂散光 的影响 有关 。此 两种 干扰 均 可
通 过基 体 匹配 法 加 以校 正 , 矿 石 中 主 量 元 铁
从 图 中可看 出 , 随着铁 基浓 度 的增 大 , 各 个元 素 分析 谱 线 的强 度 比也 增 大 , 明 铁基 说 体 对待 测元 素 有 一 定 的 干扰 , 因此 在 配 置 混
引起 的分析物信号增强或减弱的一种非光谱 干 扰 , 理 因 素 的干 扰 是 存 在 而且 应 设 法 避 物 免, 其中最主要 的办法是使标准试液 与待 测 试样无论在基体元素的组成 、 总盐度、 有机溶 剂和酸的浓度等方面都保持完全一致。因此 同样可采用基体匹配法来 消除由试样提取 、 雾化而引起的物理干扰。
素为铁 , 因此在配置混合标准溶液时 , 可加入 等量的高纯铁 粉来模 拟实际样 品成 分 的组 成, 以此抵消由基体元素引起的光谱干扰 , 同 时 可利 用仪 器 所 具 有 的 背景 校 正 功 能 , 除 消

微波等离子体炬法合成金刚石薄膜的研究

微波等离子体炬法合成金刚石薄膜的研究
关键词: 4 W; 1 H来自 正 向跟 踪 ; 反 向 追溯
1完善健全的产品谱系追踪在烟草工业的运用意义 用, 以现代物料跟踪技术结合 4 W+ I H五要素的方式 , 来实现各环节 健全完善的卷烟制造企业产品追溯和跟踪体系 , 是提升产品品 产品物料批次跟踪为主线的产品追溯与跟踪 。 质、 提高客户满意度 的有效方法 。 卷烟生产企业在发现质量缺陷后 , 以生产批 次为主线 , 对产 品生 产过程 中的物料 ( 原 材料 、 半成 可 以通过产品追溯 和跟踪系统准确快速查 明原 因, 并采取有针对性 品 、 产品) 移动情况及其过程数据信息进行批次跟踪 , 以形成全面详 的解决措施 。 既能根据消费者反馈的问题及小盒钢印解析出该包烟 实、 可以逐级追溯上下游工序之 间物料批次对照关系的批次谱系跟 的基本信息 , 进行从下往上的问题追溯 , 找出质量问题造成的原 因, 踪信息 , 从而给企业生产管理带来 重要 支撑 , 便于生产管理人员可 通过生产 日期 、 生产批号等信息 , 可 以通过产品追踪 和追溯准 确快 为产 品冻结 、 回收提供 主要依据 ; 又能从 上往下对卷烟 制造 过程进 行产品追踪 , 即从烟叶投料一切丝一 搀兑加香一装箱一 喂丝机一卷 速查明原 因, 从而找出影响质量的因素以及改进生产制造水平的方 接机一包装机一封箱机一成品批 , 定位 、 冻结问题产 品。 向, 采取针对性 的解决措施 以提升产品品质 、 提高客户满意度。 追溯管理作为质量管理的重要手段 , 能为卷烟制造企业制定和 在厦烟 Mr s的建设中,主要以物料正 向追踪和产品反向追溯 落实质量责任提供可靠依据 , 帮助企业逐层追溯找寻形成卷烟产 品 的两个角度 , 按人 、 机、 料、 法、 环五生产因素来进行全面追溯 。采用 质量缺陷的根本原 因 , 进而通过对相关 因素 的调整和控制 , 达到不 I S A — S P 9 5标准并 结合厦烟 的 4 W+ I H的方式来进行生产过程分 析。 断提高卷烟产品质量和安全性的 目的。 同时可 以稳定提高卷烟加工 4 W+ I H: w h a t用什么 、 Wh e r e用在哪里或在哪里生产 、 w h e n何时生 工艺技术水平 、 工艺管理水平和卷烟产品质量 , 增强在制 品和最终 产 、 w h o谁来生产 、 H o w 是如何生产的。 产品质量的控制水平 。而且也为绩效评估 , 对供应商 、 加工工序质 2 . 1产 品正 向跟 踪 量、 配送过程等进行评价提供参考依据。 卷烟生产的流程和设备之间存在复杂 的物料关系 , 给产品追溯 和跟踪带来 了一定 困难。近两年 , 厦 门烟草工业有 限责任公司通过 应用 ME S 管理理念和技术 , 积极探索构建基于 4 H + 5 W 要素的卷烟 制造产 品追溯和跟踪体系。 2 4 W+ I H五要素的生产全过程谱系追踪 传统的基于人工查询 的追溯 , 存在如下 问题 : 生产 环节 产品追 溯 与跟踪需要人工在不 同系统中查询各个阶段 的数据 , 追溯效率较 低; 部分环节产品追溯只能人工推算 , 许多信息是人工记 录, 不能准 确反映产品制造信息 ; 设备 、 物料 、 质量 、 人员等信息没有集成 关联 , 追溯信息难度大 。 为解决人工查询追溯的问题 , 厦烟在基于 M E S应 图 1产 品正 向 跟踪

微波激发等离子体原理

微波激发等离子体原理

微波激发等离子体原理等离子体在物理学领域中被定义为一种不均匀热化合物,它是一种经过热分解和电场激发的由带负电荷的电子和带正电荷的离子组成的有机物质。

由于其灵活的物理和化学特性,等离子体被大量应用于各种科学研究和工程领域中,其应用范围涵盖从显微到宏观和从太空到地球等等。

在等离子体研究中,微波激发等离子体是一个重要而受广泛关注的研究领域。

微波激发等离子体是指给等离子体施加微波能量使其产生等离子体现象的过程。

经过微波激发后的等离子体具有特殊的光谱特性、提高了反应效率和具有重要的实用价值。

因此,研究微波激发等离子体的原理和利用非常重要。

微波激发等离子体的原理简单来说就是将微波能量转化为电离能量,从而使等离子体产生。

一般来说,在等离子体中有一个基础的能量水平,称为能级;在电离过程中,电子被从低能级转移到高能级,从而产生等离子体。

现实中,微波能量可以通过电场、磁场和声压等方式直接激活电子,使其从低能级转移到高能级,从而产生等离子体。

微波激发等离子体在生物学、化学和物理学众多领域中均有重要应用。

在生物学领域,研究者使用微波激发等离子体来研究抗菌特性,研究蛋白质结构以及研究病原菌细胞壁结构。

在化学领域,研究者使用微波激发等离子体来研究催化反应以及其他重要的反应过程。

此外,在物理学领域,研究者利用微波激发等离子体来研究气体物质和多种物质的物理特性及其相互作用,以及流体动力学等研究领域。

从以上可以看出,微波激发等离子体原理的研究和应用对众多学科具有重要的意义。

这一领域的研究将有助于改善目前的研究成果,并可能促进更多的新发现和应用,创造更多的发展机会。

因此,微波激发等离子体原理的研究将为全球科学研究和应用开拓新的天地。

微波等离子体化学气相沉积制备金刚石薄膜

微波等离子体化学气相沉积制备金刚石薄膜

微波等离子体化学气相沉积制备金刚石薄膜
• 量激励将工作物质激发到等离子体态从而引发化 学反应生成固体,具有沉积温度低、能耗低、无 污染等优点,因此等离子体化学气相沉积法得到 了广泛的应用化学气相沉积是使几种气体(多数场 合为2种)在高温下发生热化学反应而生成固体的 反应。化学气相沉积法制备金刚石薄膜有多种方 法,有热丝法(HFCVD),等离子体炬法(PTCVD) ,射频等离子体法(RFCVD),微波等离子体法 (MPCVD)。
微波等离子体化学气相沉积制备金刚石薄膜
本实验采用JSM一70 00F型扫描电子显微镜 (SEM)观察了薄膜样品的袁面形貌。在xR口 表面形貌。。在xRD6000型x射线衍 (XRD)仪E使用波长^一 仪上使用波长0.15406 nm的Cu靶Ka辐射线对薄 nm的Cu靶辐射线膜样品进行 • 品进行了XRD测试。 • • • • • •
微波等离子体化学气相沉积制备金刚石薄膜
• 集在一起形成一十球形的大的半径1um左右有的 颗粒。虽然没有形成连续的膜,但比较样品1#可 以得m结论:在沉积参数完全相同的情况下,研 磨对促进金剐石形桉起着至戈重要的作用。根据 成棱理论.成棱是在摹片袁面的缺陷位置,所以 基片表面必须有足够的徽缺陷才能沉积出多晶金 刚石薄膜,过于光滑的表面(像样品1#)是很 • 难使金刚石成核的。
微波等离子体化学气相沉积制备金刚石薄膜
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2011 机电学院 周宗志
微波等离子体化学气相沉积制备金刚石薄膜
• • 引言 金刚石薄膜具有非常优异的物理、化学性质 ,如高导热率、高硬度、低摩擦系数、良好的光 学透射性、化学稳定性以及较高的半导体掺杂性 ,使得金刚石在机加工、微电子、光学等许多领 域有着广阔的应用前景。 • 金刚石薄膜的制备通常可分为物理气相沉积 (PVD)和化学气相物质激发到等离子体 态从而引发化学等离子体化学气相沉积是通过能

等离子体的生成方式

等离子体的生成方式

本章主要内容第6章 等离子体的生成方法6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 各种直流放电方法与放电模式 辉光放电与低温等离子体 电弧放电与热等离子体 高频放电产生等离子体 微波放电产生等离子体6.1 各种直流放电方法与放电模式•直流放电法– 冷阴极放电 – 热阴极放电 – 空心阴极放电 – 磁场辅助放电(磁控管放电)" 直流放电的特征:1. 电极上所加电压在极性上是恒定的,正电位端为阳极、负电位为阴极; 2. 等离子体的生成与维持主要通过阴极鞘层中的电子加速和等离子体中的 焦耳加热来实现;• 冷阴极放电与热阴极放电的区别– 冷阴极放电依靠阴极的二次电子发射来维持放 电,热阴极依靠阴极本身的热电子发射来维持放 电; – 热阴极放电需要较高的阴极温度 (1000‾3000oC),但在低气压(如0.1Pa)下 仍能维持放电; – 冷阴极放电需要较高的着火电压与放电维持电压 (用于加速离子),而热阴极放电的放电维持电 压较低; – 冷阴极放电器件不需要加热灯丝有较长的寿命, 且节能,热阴极放电器件有较高的功率;• 空心阴极放电的原理与优点– 阴极面积大,易于产生较高的电流密度,从而 得到高密度等离子体; – 空心阴极放电的阴极属冷阴极,依靠二次电子 发射维持放电; – 空心阴极有利于提高电离效率• 径向电子运动在一定条件下可以维持很长的寿命, 从而增加其参与电离的次数(条件:平均自由程大 于圆筒半径,阴极表面的鞘层厚度小于圆筒半径, 电子在另一侧鞘层内被反射) • 阳极面积小,可以减少阳极对电子的吸收,加强放 电;• 利用磁场的潘宁电离规– PIG, (Penning ionization gauge); – 磁场(~0.1T)辅助放电器件适合用于压强很低 情况下(10-4Pa)放电; – 磁场起引导作用,使其在两端阴极之间来回运 动,增长其寿命,加强放电; – 属冷阴极放电,二次电子维持放电;• 磁控管放电– 属冷阴极放电,二次电子维持放电; – 阴极表面的磁场与正交电场使电子产生E×B漂移,电子作旋 转式摆线运动,增长了电子的寿命; – 主要应用:磁控 溅射 – 参数范围:气压 mTorr,放电电 压几百伏 – 高能离子撞击阴 极溅射出阴极材 料,堆积到对面 基板形成薄膜三耙磁控溅射仪• 直流放电模式– 标准直流放电模式(V-I关系,伏-安特性)提示:电压可调节,电阻会分压• 直流放电模式分析– a‾b: 放电开始阶段,电流随电压的升高而增加,形成 的微弱电流不稳定(暗流); – b‾c: 着火阶段,到达着火电压后,电流迅速增大,c点 即放电着火状态; – c‾d: 前期辉光放电阶段,电流增大,电压却下降,产 生负阻(原因:等离子体密度的增加使等离子体电阻 变小); – d‾e: 正常辉光放电阶段,增大电流,电压一定(原因: 电流密度一定,导电面积增加); – e‾f: 反常辉光放电阶段,电压随电流增大(导电面积 饱和); – f‾g: 过渡到弧光放电;" c~f过程可以看到等离子体的辉光现象,故称这种放电为辉光放电(glow discharge)6.2 辉光放电与低温等离子体•辉光(glow)明亮、温暖而又稳定的光;•是直流放电中的一种形态,常见于低温冷等离子体(低温、非平衡);•日光灯、PDP中的放电都属于辉光放电;•近年半导体加工工艺中用到的高频放电也会产生类似现象,称为射频(RF)辉光放电•辉光放电的放电特征–发光区域的划分–外加直流电压主要加在阴极到负辉区之间(d c )–p d c 对应帕邢曲线最小着火电压处的值–负辉区和法拉第暗区出现的理由–正柱区是准中性的等离子体区域–阳极附近存在阳极暗区,是阳极鞘层(电子鞘层)6.3 电弧放电与热等离子体•电弧放电–气体放电中最强烈的一种自持放电,当电源提供较大功率的电能时,若极间电压不高(约几十伏),两极间气体或金属蒸气中可持续通过较强的电流(几安至几十安),并发出强烈的光辉,产生高温,这就是电弧放电;–电弧是一种常见的热等离子体(T=T i,平衡);e–电弧放电最显著的外观特征是明亮的弧光柱和电极斑点,电弧分短弧和长弧;–在外力作用下,如气流、磁场,电弧会迅速移动、拉伸或蜷曲;–电弧放电中阴极电子的发射方式一般为热电子发射或场致发射用于生成碳纳米管的100A电弧体育场用弧光照明系统汽车的氙气灯电弧形貌电弧照明160kV下的强电弧,电极间距30cm电弧喷涂电弧焊接•热电子发射电弧放电–在辉光放电中,随着放电电流的增大,大量高能量等离子体碰撞阴极使其温度上升–阴极热电子发射满足Richardson-Dushman方程,其饱和电子发射流随温度升高而增大–当放电的V-I特性曲线与外电路的负载直线相交时,放电电流趋于稳定–阴极材料选择对实现弧光放电很重要,常见的有钨、钼等Richardson-Dushman方程•场致发射弧光放电–在常温状态下,对阴极表面施加强电场,由于隧道效应,电子从阴极发射出来;–当等离子体电位达到100V以上时,接地等离子体容器内的污染表面容易出现许多闪烁辉点,这也是一种场致发射引起的电弧放电-微电弧;–在很多场合下,热电子发射和场致发射兼有;–典型应用:水银电弧。

微波与等离子体PPT课件

微波与等离子体PPT课件
辉光放电:从直流到微波的所有频率带的电源产生‫۝‬
各种不同的电离状态。辉光放电法所产生的低温等 离子体在薄膜材料的制备技术中得到了非常广泛的 应用。
燃烧:通过燃烧,火焰中的高能粒子相互之间发生‫۝‬
碰撞,从而导致气体发生电离,这种电离通常称之 为热电离。另外,特定的热化学反应所放出的能量 也能够引起电离。
超 短 波
红 外 光
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2 微波的产生
微波通常由直流电或50Hz交流电通过一特殊的 器件来获得。
产生微波的器件有许多种,但主要分为两大类: 半导体器件和电真空器件。电真空器件是利用电 子在真空中运动来完成能量变换的器件,或称之 为电子管。在电真空器件中能产生大功率微波能 量的有磁控管、多腔速调管、微波三、四极管、 行波管等。在目前微波加热领域特别是工业应用 中使用的主要是磁控管及速调管。
它广泛存在于宇宙中,常被视为是除去固、液、 气外,物质存在的第四态 .
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等离子体与气体的区别
‫ ۝‬普通气体由分子构成,分子之间相互作用力是短程
力,仅当分子碰撞时,分子之间的相互作用力才有 明显效果,理论上用分子运动论描述.
在等离子体中,带电粒子之间的库仑力是长程力, ‫۝‬
库仑力的作用效果远远超过带电粒子可能发生的局 部短程碰撞效果,等离子体中的带电粒子运动时, 能引起正电荷或负电荷局部集中,产生电场;电荷 定向运动引起电流,产生磁场.电场和磁场要影响 其他带电粒子的运动,并伴随着极强的热辐射和热 传导;等离子体能被磁场约束作回旋运动等.等离 子体的这些特性使它区别于普通气体被称为物质的 第四态。
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选择性加热
物质吸收微波的能力,主要由其介质损耗因 数来决定。介质损耗因数大的物质对微波的吸 收能力就强,相反,就弱。由于各物质的损耗 因数存在差异,微波加热就表现出选择性加热 的特点。

微波等离子体原理

微波等离子体原理

微波等离子体原理微波等离子体技术是一种利用微波能量来产生和维持等离子体的技术。

等离子体是一种由离子和自由电子组成的物质状态,通常存在于高温、高能量的环境中。

微波等离子体技术在材料加工、能源利用、环境保护等领域具有广泛的应用前景。

本文将介绍微波等离子体的原理及其在各个领域的应用。

首先,微波等离子体的产生是通过微波能量与气体分子相互作用而实现的。

当微波能量作用于气体分子时,会使得分子内部的电子受激跃迁到高能级,从而产生激发态的分子。

这些激发态的分子会与其他分子碰撞,将能量传递给其他分子,最终导致气体分子的电离和形成等离子体。

因此,微波能量的频率和功率对于等离子体的产生起着至关重要的作用。

其次,微波等离子体技术在材料加工领域有着重要的应用。

通过微波等离子体可以实现对材料表面的改性处理,例如表面硬化、表面合金化、表面涂层等。

此外,微波等离子体还可以用于材料的表面清洁和粗糙度调控,提高材料的表面性能和附着力。

在能源利用方面,微波等离子体技术可以应用于等离子体点火、等离子体燃烧等领域,提高能源利用效率和减少污染排放。

另外,微波等离子体技术在环境保护领域也有着广泛的应用前景。

例如,可以利用微波等离子体技术进行废气处理,将有害气体转化为无害的物质,减少对环境的污染。

此外,微波等离子体还可以用于固体废物的处理和资源化利用,例如垃圾焚烧、废弃塑料的裂解等,减少对环境的负面影响。

总的来说,微波等离子体技术作为一种新型的等离子体产生和维持技术,具有着广泛的应用前景。

在材料加工、能源利用、环境保护等领域都有着重要的应用价值。

随着科学技术的不断进步,相信微波等离子体技术将会在更多领域展现出其独特的优势和潜力。

我们期待着微波等离子体技术能够为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。

微波等离子体灯制作方法

微波等离子体灯制作方法

微波等离子体灯是一种利用微波能量产生等离子体发光的装置。

制作微波等离子体灯的方法如下:
1. 准备材料和设备:主要包括石英管、微波发生器、压缩空气供应系统、电源及控制系统等。

2. 制作石英管:石英管是微波等离子体灯的关键部件,其内部需要具有较高的真空度。

可以选择高纯度的石英玻璃材料,通过特殊工艺加工制成。

3. 安装微波发生器:微波发生器负责产生微波能量,需要安装在石英管的一端,与石英管紧密相连。

4. 连接压缩空气供应系统:为了产生微波等离子体,需要向石英管内提供压缩空气。

将压缩空气供应系统与石英管连接,确保空气可以顺畅地进入石英管。

5. 设计控制系统:微波等离子体灯需要精确的控制系统来调整微波输出功率和频率。

可以采用计算机控制系统,通过编程实现对微波发生器的实时控制。

6. 组装和调试:将各个部件组装在一起,确保连接牢固。

然后对整个微波等离子体灯进行调试,包括检查微波发生器、石英管、空气供应系统和控制系统的运行情况,确保微波等离子体灯正常工作。

7. 测试和优化:对微波等离子体灯进行测试,观察其发光效果、稳定性、能耗等方面,根据测试结果进行相应的调整和优化,以达到最佳性能。

通过以上步骤,可以制作出微波等离子体灯。

微波等离子体灯具有广泛的应用,如空气净化、杀菌消毒、照明、信号干扰等。

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1. 微波辐射法在无机合成中的应用

1986年,Gedye等人首次将微波技术应用于有机合成;
1988年,Baghurst和Mingos等人首次用微波法进行无机化 合物和超导陶瓷材料的合成,以及之后进行的有机金属化合 物、配合物、嵌入化合物的合成。

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1.1 微波加热和加速反应机理
合成产物相与原料配比密切相关; 提高微波功率可以缩短辐射时间; 原料化合物的搅拌和陈化对产物相有关键影响。

1.
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NaX沸石的微波合成

NaX沸石:低硅铝比八面体结构,一般在低温水热条件下合成,晶
化时间为数小时至数十小时。

微波辐射合成条件: 2450 MHz,65 ~ 195 W,30 min; 优势:
热惯性大,操控精度差
- - -
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1.2 沸石分子筛的合成

沸石分子筛:
水热法 —— 能耗多,反应条件苛刻,周期长,回收率低;

合成方法
微波辐射晶化法 —— 反应条件温和,能耗低,反应速率 快,粒径均一细小。
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NaA沸石的合成

A型沸石:吸附剂,用于脱水、脱氨等等,可用于制备无磷洗衣粉。
微波辐射合成条件:2450 MHz,65 ~ 325 W,5 ~ 20 min;
微波能只被被加热物体吸收而生热,加热室内的空气 与相应的容器都不会发热,所以热效率极高,生产环 境也明显改善
存在温度梯度
能量损失很大
操控性
低温杀菌 选择性 安全性
热惯性极小,配用微机控制特别适宜于加热过程的自 动化控制
无污染微波能自身不会对食品污染,在保持食品营养 成份的同时能在较低的温度下杀死细菌 对不同性质的物料有不同作用,非常适合于干燥(注 意有些物质温度愈高吸收性愈好,造成恶性循环,出 现局部温度急剧上升造成过干甚至炭化的情况 ) 无废水、废气、废物产生,无辐射遗留物存在
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微波加热的特点
微波加热 加热速度
使被加热物本身成为发热体,称之为内部加热方式, 不需要热传导的过程,内外同时加热,因此能在短时 间内达到加热效果
常规加热
热量从被加热物外部传入内部,逐步 使物体中心温度升高,加热速度慢。 导热性较差的物体所需的时间更长
均匀性
能耗
物体各部位通常都能均匀渗透电磁波,产生热量,因 此均匀性大大改善
第八章 微波与等离子体合成
1.
微波辐射法在无机合成中的应用; 微波等离子体化学。
2.
1
微波

定义:通常是指波长为1m – 0.1mm范围内的电磁波,相应频 率范围是300MHz – 3000GHz。 雷达:1 ~ 25 cm;
通讯:其它波长;
家用:2450MHz(12.2 cm)



加热
工业:915MHz(32.8 cm)
CuO + La2O3 研磨混合
微波辐射 (500 W,9 min)
La2CuO4
微波作用下,离子交换量更大; 微波作用下,离子交换速率更快。
2.
3.
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1.4 微波辐射法在无机固相反应中的应用

微波辐射法:直接穿透样品,实现体加热 —— 热能利用率50 ~ 70%
传统方法:PbO,470℃,30 h; 微波辐射法:PbO2,500 W,30 min

Pb3O4的制备 ——


热效果影响很大。
反射;如金属
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微波与材料的相互作用

根据材料对微波的反射和吸收的情况不同可以分为四种类型:
良导体 —— 金属物质,能反射微波,可用作微波屏蔽,也可用于传播 微波能量(如黄铜或铝波导管); 绝缘体 —— 玻璃,云母,部分陶瓷材料等,可以被微波穿透,几乎不 吸收微波能量; 微波介质 —— 能够不同程度地吸收微波能而被加热,特别是含水物质 吸能升温效果明显; 磁性化合物 —— 微波加热效果主要来自交变电磁场对材料的极化作用。 交变电磁场使材料内部的偶极子反复调转,产生更强的振动和摩擦, 使材料升温。

微波加热原理:介质材料一般可分为极性材料和非极性材料。 在微波电磁场作用下,极性分子从原来的热运动状态转向依 照电磁场的方向交变而排列取向,产生类似摩擦热,在这一 微观过程中交变电磁场的能量转化为介质内的热能,使介质 温度出现宏观上的升高,这就是微波加热,即微波加热是介 质材料自身损耗电磁场能量而发热。 金属材料 —— 电磁场不能透入内部而是被反射出来,所以 金属材料不能吸收微波; 水 —— 吸收微波最好的介质,所以凡含水的物质必定吸收 微波。


吸收:如水和食物 。
物质吸收微波的能力,主要由其介质损耗因数来决定。介质损耗因数大的物质对 微波的吸收能力就强,相反,介质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱。由于 各物质的损耗因数存在差异,微波加热就表现出选择性加热的特点。物质不同 ,产生的热效果也不同。水分子属极性分子,介电常数较大,其介质损耗因数也 很大,对微波具有强吸收能力。而蛋白质、碳水化合物等的介电常数相对较小, 其对微波的吸收能力比水小得多。因此,对于食品来说,含水量的多少对微波加
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微波的基本性质:穿透、吸收和反射

穿透:如玻璃、塑料和瓷器 微波透入介质时,与介质发生一定的相互作用,使介质的分子发生数千万次的震 动,介质的分子间互相产生摩擦,引起的介质温度的升高,使介质材料内部、外 部几乎同时加热升温,形成体热源状态,大大缩短了常规加热中的热传导时间, 且在条件为介质损耗因数与介质温度呈负相关关系时,物料内外加热均匀一致。
节省时间; 降低能耗。
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1.
2.
APO-5和APO-C的微波合成

磷酸铝分子筛:
合成方法:
水热法; 微波法
在一定原料配比范围,可得到水热法不能得到的纯APO-5产物; 降低模板剂量及微波功率,缩短微波辐射时间,可获得APO-C。

1.
2.
11
1.3 沸石分子筛的离子交换
1.
在微波作用下,水分子和稀土离子比使用一般加热方法时 运动速率更快,动能更大,离子能够进入到较难交换的位 置,离子交换更为充分;

碱金属偏钒酸盐的制备:
传统方法:碱金属碳酸盐200℃预热2h,混料,700~950℃,12~14h; 微波辐射法:200~500 W,数分钟;
13
CuFe2O4的制备
CuO + Fe2O3 研磨混合
微波辐射 (350 W,30 min)
CuFeO4 (四方或立方结构)
传统方法:23 h
14
La2CuO4的制备
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