發(fā)布時間：2017-08-23 15:18

  本文關(guān)鍵詞：模板法構(gòu)筑銀膜陷阱結(jié)構(gòu)及其在抑制微放電中的應(yīng)用

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【摘要】：微放電效應(yīng),又稱“二次電子倍增效應(yīng)”,是一種發(fā)生在部件表面的真空諧振放電現(xiàn)象。部件表面的二次電子發(fā)射是導致微放電擊穿的關(guān)鍵因素。目前降低部件表面二次電子發(fā)射系數(shù)(SEY)的常用方法是在部件表面構(gòu)筑一定的粗糙結(jié)構(gòu)。基于上述背景,本研究提出在鍍銀鋁合金樣片表面分別利用Zn O納米陣列和自組裝的PS微球作模板來構(gòu)筑銀膜陷阱結(jié)構(gòu),以期在不破壞部件自身結(jié)構(gòu)以及不妨害部件使用性能的基礎(chǔ)上,利用所構(gòu)筑的銀膜陷阱結(jié)構(gòu)來捕獲、吸收產(chǎn)生的二次電子,最終達到降低部件表面二次電子發(fā)射并有效抑制微放電效應(yīng)的目的。(1)通過晶種誘導法在鍍銀鋁合金樣片表面制備Zn O納米陣列。通過掃描電鏡(SEM)對Zn O納米陣列的形貌進行表征,通過X射線衍射(XRD)和能譜分析(EDS)對納米Zn O的結(jié)構(gòu)和組成進行表征。結(jié)果表明,通過調(diào)節(jié)反應(yīng)條件,可實現(xiàn)Zn O納米陣列密度的有效控制,且所制備的Zn O納米陣列沿(002)面擇優(yōu)取向,Zn與O的元素比接近1:1。利用Zn O納米陣列作模板,通過電化學沉積法構(gòu)筑銀膜,并使用0.001mol/L的稀鹽酸去除Zn O模板。通過SEM對構(gòu)筑的銀膜及銀膜陷阱結(jié)構(gòu)的形貌進行表征,通過XRD、EDS及透射電鏡(TEM)對其結(jié)構(gòu)和組成進行表征,通過SEY檢測對所構(gòu)筑的銀膜陷阱結(jié)構(gòu)的二次電子發(fā)射特性進行考察。結(jié)果表明,基于Zn O納米陣列成功構(gòu)筑了銀膜陷阱結(jié)構(gòu),鍍銀主要沿(111)面擇優(yōu)取向,且經(jīng)過工藝優(yōu)化,最終得到的銀膜陷阱結(jié)構(gòu)的SEY小于1.0,表現(xiàn)出良好的SEY抑制特性。(2)通過對PS微球自組裝方式的考察,選擇蒸發(fā)沉積法中的單基片法在鍍銀鋁合金樣片表面進行PS微球自組裝。通過SEM對PS微球自組裝的形貌進行表征。結(jié)果表明,通過實驗條件調(diào)節(jié)可成功實現(xiàn)PS微球自組裝層數(shù)的有效控制。利用自組裝的PS微球作模板,通過電化學沉積構(gòu)筑銀膜,并使用四氫呋喃去除PS微球模板,實現(xiàn)銀膜陷阱結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑。通過SEM對構(gòu)筑的銀膜及銀膜陷阱結(jié)構(gòu)進行形貌表征;通過SEY檢測對所構(gòu)筑的銀膜陷阱結(jié)構(gòu)的二次電子發(fā)射性能進行考察。結(jié)果表明,基于PS微球模板未構(gòu)筑出理想的腔狀銀膜陷阱結(jié)構(gòu),樣品表面的SEY依然較大(大于1.6),后期需對銀膜的構(gòu)筑工藝進行進一步優(yōu)化。
【關(guān)鍵詞】：銀膜陷阱結(jié)構(gòu) 二次電子發(fā)射系數(shù) ZnO納米陣列 PS微球自組裝 模板法
【學位授予單位】：陜西科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.1;TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 1 文獻綜述12-21
• 1.1 微放電效應(yīng)的概念12
• 1.2 微放電效應(yīng)的研究進展12-13
• 1.3 微放電效應(yīng)的危害13-14
• 1.4 微放電效應(yīng)的影響因素14
• 1.5 微放電效應(yīng)的抑制14-19
• 1.5.1 通過填充介質(zhì)或增大部件間隙尺寸抑制微放電效應(yīng)15
• 1.5.2 通過外加磁場或直流偏置抑制微放電效應(yīng)15
• 1.5.3 通過改變部件表面情況抑制微放電效應(yīng)15-19
• 1.6 課題的提出19-21
• 1.6.1 本課題的研究內(nèi)容19-20
• 1.6.2 本課題的創(chuàng)新之處20-21
• 2 實驗部分21-30
• 2.1 主要實驗原料與儀器21-22
• 2.1.1 主要實驗原料21
• 2.1.2 主要儀器設(shè)備21-22
• 2.2 以納米ZnO為模板的銀膜陷阱結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑22-25
• 2.2.1 鍍銀鋁合金表面納米ZnO模板的構(gòu)筑22-24
• 2.2.2 在鍍銀鋁合金表面納米Zn O模板的存在下構(gòu)筑銀膜24-25
• 2.2.3 銀膜陷阱結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑25
• 2.3 以PS微球為模板的銀膜陷阱結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑25-29
• 2.3.1 PS微球在鍍銀鋁合金表面的自組裝25-28
• 2.3.2 在鍍銀鋁合金表面PS微球模板的存在下構(gòu)筑銀膜28
• 2.3.3 銀膜陷阱結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑工藝28-29
• 2.4 測試與表征29-30
• 2.4.1 SEM檢測29
• 2.4.2 TEM檢測29
• 2.4.3 XRD檢測29
• 2.4.4 SEY檢測29-30
• 3 以納米ZnO為模板的銀膜陷阱結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑30-55
• 3.1 鍍銀鋁合金表面納米Zn O模板的構(gòu)筑30-43
• 3.1.1 晶種制備方式對Zn O納米陣列生長的影響33-34
• 3.1.2 二水合醋酸鋅的無水乙醇溶液的涂覆方式對Zn O納米陣列生長的影響34-35
• 3.1.3 ZnO納米陣列制備過程中鋅鹽溶液的pH對Zn O納米陣列生長的影響35-36
• 3.1.4 穩(wěn)定劑對ZnO納米陣列生長的影響36-37
• 3.1.5 浸涂提拉次數(shù)對Zn O納米陣列生長的影響37-38
• 3.1.6 晶種制備后期的加熱處理對Zn O納米陣列生長的影響38
• 3.1.7 聚乙烯亞胺對ZnO納米陣列生長的影響38-39
• 3.1.8 反應(yīng)溫度對Zn O納米陣列生長的影響39-40
• 3.1.9 反應(yīng)時間對Zn O納米陣列生長的影響40-41
• 3.1.10 硝酸鋅濃度對ZnO納米陣列生長的影響41-43
• 3.2 在鍍銀鋁合金表面納米ZnO模板的存在下構(gòu)筑銀膜43-50
• 3.2.1 鍍膜方法對所構(gòu)筑銀膜的影響43-46
• 3.2.2 ZnO納米陣列密度對電化學沉積法構(gòu)筑銀膜的影響46-47
• 3.2.3 沉積電壓對電化學沉積法構(gòu)筑銀膜的影響47-48
• 3.2.4 鍍銀方式對電化學沉積法構(gòu)筑銀膜的影響48-49
• 3.2.5 沉積溫度對電化學沉積法構(gòu)筑銀膜的影響49-50
• 3.3 銀膜陷阱結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)50-54
• 3.4 小結(jié)54-55
• 4 以PS微球為模板的銀膜陷阱結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑55-70
• 4.1 鍍銀鋁合金表面PS微球的自組裝55-64
• 4.1.1 自組裝方法對PS微球自組裝的影響57-59
• 4.1.2 PS微球分散介質(zhì)對PS微球自組裝的影響59-61
• 4.1.3 樣片角度對PS微球自組裝的影響61-62
• 4.1.4 懸浮液濃度對PS微球自組裝的影響62-63
• 4.1.5 蒸發(fā)溫度對PS微球自組裝的影響63-64
• 4.2 在鍍銀鋁合金表面PS微球的存在下構(gòu)筑銀膜64-68
• 4.2.1 銀膜構(gòu)筑方式的選擇64-66
• 4.2.2 PS微球自組裝層數(shù)對電化學沉積法構(gòu)筑銀膜的影響66-67
• 4.2.3 沉積電壓對電化學沉積法構(gòu)筑銀膜的影響67
• 4.2.4 沉積溫度對電化學沉積法構(gòu)筑銀膜的影響67-68
• 4.3 銀膜陷阱結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)68
• 4.4 小結(jié)68-70
• 5 結(jié)論70-71
• 參考文獻71-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士學位期間公開的學術(shù)成果80-81

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 阮秀;董磊;于晶;于良民;楊玉臻;;軟模板法合成納米材料的研究進展[J];材料導報;2012年01期

2 杜贊玲;劉少杰;;膠態(tài)晶體的研究進展[J];河北科技大學學報;2014年01期

3 ;Self-assembly of latex particles for colloidal crystals[J];Particuology;2011年06期

4 曹桂明,王積勤;微放電效應(yīng)部件設(shè)計研究[J];宇航計測技術(shù);2004年06期

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本文編號：725766