赝火花放电研究及强流脉冲电子束薄膜制备
| 文献类型 | 学位 |
| 作者 | 文雄伟[1] |
| 机构 | 北京航空航天大学 ↓ |
| 授予学位 | 博士 |
| 年度 | 2003 |
| 学位授予单位 | 北京航空航天大学 |
| 语言 | 中文 |
| 关键词 | 赝火花放电;电子束;脉冲电子束烧蚀;薄膜制备 |
| 摘要 | 自从上个世纪七十年代末J.Christiansen等人第一次公开发表了赝火花脉冲放电的实验结果以来,由于赝火花放电明显有别于其他放电形式的特点及优点,如较快的电流上升率、具有一定脉宽的大电流异通以及可以作为高功率脉冲电子束和离子束源等,逐渐引起了国内外众多科学家的关注,并已得到广泛应用.通过对国内外相关实验结果的广泛收集研究及本实验室长期的实验数据积累,我们对赝火花放电的特理机制提出了自己的见解.我们认为多极板赝火花放电室的导通是一个"电场递增,逐级击穿"的特理过程,并构造了相应的物理模型.而国外最早提出的"等离子泡"模型,过分强调了空心阴极的作用,难以解释高功率离子束的产生.在大电流导通阶段,阴极极板爆炸发射产生等离子体支持了大电流的传输,最近国外使用高速摄影仪和光谱仪对赝火花放电的观察结果证实了这一观点的正确性.离子在阴极"鞘"层处匮乏导致了放电电流的"猝灭",甚至中断.我们自行设计了用于赝火花脉冲离子束诊断的Thomson抛物线谱仪,对离子束成分及其能谱的探测将进一步促进我们对赝火花放电物理机制的研究.脉冲电子束穿过低压中性气体时由于径向受力的不平衡,会出现不稳定性.我们通过分析磁铁和固体靶上形成的轰击斑,对脉冲电子束的自箍缩现象、细丝效应、椭圆形束斑的成因进行了分析.在赝火花脉冲电子束能谱分析实验中,观察到异常加速高能粒子的出现.对照超快激光(持续时间为fs量级)打靶产生的数百MeV的离子脉冲,我们提出用涡旋动力学产生的挠场轴向加速来解释这些异常加速现象.文中也讨论了现存的集体场或尾场加速理论在解释这些现象时的不足之处.基于电子束与物质相互作用时的能量深积、电荷沉积和扩散理论,我们对不同能量的电子束轰击固体靶时出现的起泡、裂纹、树枝状生长的近表层裂纹和作用道的成因及其分布进行了分析.由于赝火花放电工作于低真空环境,脉冲电子束的功率密度高达10<'9>W/cm<'2>,所以脉冲电子束烧蚀法(PED)对于各种薄膜的制备有普适性.文中介绍了PED法制备LiNbO<,3>铁电薄膜、ZrO<,2>薄膜、金刚石薄膜以及金属多层膜的工艺过程及其影响因素,使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)、拉曼谱仪等方法,对薄膜的成份、晶体结构及表面形貌进行分析测试.采用表面轮廓仪测定LN薄膜的膜厚分布均匀性等,并探讨靶材料烧蚀和沉积过程中出现的诸多现象. |
影响因子：
dc:title:赝火花放电研究及强流脉冲电子束薄膜制备
dc:creator:文雄伟
dc:date: publishDate:1753-01-01
dc:type:学位
dc:format: Media：北京航空航天大学
dc:identifier: LnterrelatedLiterature：北京航空航天大学.2003.
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