高能粒子加速器中的次級(jí)電子倍增效應(yīng)導(dǎo)致電子云的形成。電子云的不利影響包括動(dòng)態(tài)壓力上升、橫向發(fā)射度增大、低溫真空系統(tǒng)中的熱負(fù)載以及束流損失。因此,電子云是現(xiàn)代高能加速器實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)束流的主要限制。在眾多抑制電子云的措施中,在真空室表面沉積一層具有低二次電子產(chǎn)額的薄膜被認(rèn)為是最有效的方案之一。在國內(nèi)首先對(duì)無定形碳、類金剛石和石墨烯薄膜三種碳系材料的二次電子發(fā)射特性進(jìn)行了測(cè)試和研究。論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)果包括:1.使用自主搭建的直流磁控濺射制備了無定形碳薄膜。通過改變?yōu)R射參數(shù)來研究了不同濺射條件對(duì)無定形碳薄膜的二次電子發(fā)射特性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)無定形碳薄膜的最大二次電子產(chǎn)額δmax都小于1.2,且隨濺射功率的增加而降低。通過掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、X射線衍射儀、X射線光電子能譜儀和拉曼光譜對(duì)材料的表征得出,無定形碳薄膜二次電子發(fā)射降低的原因主要是粗糙度的增加和sp2雜化含量的增加。并通過無定形碳/鈦復(fù)合薄膜的方法,進(jìn)一步改善了無定形碳薄膜的二次電子發(fā)射性能（δmax≈1）;2.對(duì)等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法制備的不同厚度的類金剛石薄膜的二次電子發(fā)射特性進(jìn)行了詳細(xì)研究,發(fā)現(xiàn)其最大二次電子產(chǎn)額δ... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 電子云的產(chǎn)生及危害
    1.2 電子云的研究歷史及抑制方法
    1.3 碳系薄膜研究概況
        1.3.1 碳系薄膜的國外研究概況
        1.3.2 碳系薄膜的國內(nèi)研究概況
    1.4 論文研究意義及主要內(nèi)容
        1.4.1 論文的研究意義
        1.4.2 論文的主要內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 二次電子
    2.1 二次電子發(fā)射原理
    2.2 二次電子發(fā)射的能量分布
    2.3 二次電子發(fā)射模型
    2.4 二次電子產(chǎn)額的主要影響因素
        2.4.1 表面粗糙度對(duì)二次電子產(chǎn)額的影響
        2.4.2 入射角度對(duì)二次電子產(chǎn)額的影響
        2.4.3 加速器中不同表面處理對(duì)二次電子產(chǎn)額的影響
    2.5 二次電子測(cè)量
        2.5.1 原位測(cè)量
        2.5.2 獨(dú)立測(cè)量
        2.5.3 二次電子測(cè)量原理
    2.6 二次電子發(fā)射模擬
    2.7 本章小結(jié)
第3章 碳系薄膜的制備及表征手段
    3.1 直流磁控濺射制備無定形碳薄膜
    3.2 等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積制備類金剛石薄膜和石墨烯薄膜
    3.3 表征手段
        3.3.1 掃描電子顯微鏡
        3.3.2 原子力顯微鏡
        3.3.3 X射線光電子能譜
        3.3.4 X射線衍射儀
        3.3.5 拉曼光譜
    3.4 二次電子測(cè)試實(shí)驗(yàn)
    3.5 本章小結(jié)
第4章 無定形碳薄膜
    4.1 無定形碳薄膜的研究背景
    4.2 無定形碳薄膜的制備
    4.3 無定形碳薄膜的表征
        4.3.1 無定形碳薄膜的SEM測(cè)試結(jié)果及分析
        4.3.2 無定形碳薄膜的AFM測(cè)試結(jié)果及分析
        4.3.3 無定形碳薄膜的XRD測(cè)試結(jié)果及分析
        4.3.4 無定形碳薄膜的XPS測(cè)試結(jié)果及分析
        4.3.5 無定形碳薄膜的拉曼光譜測(cè)試結(jié)果及分析
        4.3.6 無定形碳薄膜的SEY測(cè)試結(jié)果及分析
        4.3.7 濺射功率影響二次電子發(fā)射的機(jī)理分析
        4.3.8 不同入射電子密度條件無定形碳薄膜的二次電子發(fā)射特性
    4.4 a-C/Ti復(fù)合薄膜
        4.4.1 a-C/Ti復(fù)合薄膜的SEY測(cè)試結(jié)果及分析
        4.4.2 a-C/Ti復(fù)合薄膜的SEM測(cè)試結(jié)果及分析
        4.4.3 a-C/Ti復(fù)合薄膜的XPS測(cè)試結(jié)果及分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 類金剛石薄膜
    5.1 類金剛石薄膜的二次電子發(fā)射性能
        5.1.1 不同厚度類金剛石薄膜的二次電子發(fā)射特性
        5.1.2 不同入射電子密度條件類金剛石的二次電子發(fā)射特性
        5.1.3 不同入射角度條件類金剛石的二次電子發(fā)射特性
    5.2 類金剛石薄膜的表征
        5.2.1 類金剛石薄膜的SEM測(cè)試結(jié)果及分析
        5.2.2 類金剛石薄膜的AFM測(cè)試結(jié)果及分析
        5.2.3 類金剛石薄膜的XRD測(cè)試結(jié)果及分析
        5.2.4 類金剛石薄膜的XPS測(cè)試結(jié)果及分析
        5.2.5 類金剛石薄膜的拉曼光譜測(cè)試結(jié)果及分析
    5.3 本章小結(jié)
第6章 石墨烯薄膜
    6.1 石墨烯薄膜的二次電子發(fā)射特性測(cè)試結(jié)果及分析
    6.2 石墨烯薄膜的SEM測(cè)試結(jié)果及分析
    6.3 石墨烯薄膜的拉曼光譜測(cè)試結(jié)果及分析
    6.4 石墨烯薄膜的二次電子發(fā)射分析
    6.5 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 三種碳系薄膜在加速器中的應(yīng)用前景分析
    7.2 碳系薄膜在加速器中應(yīng)用展望
致謝
參考文獻(xiàn)
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果



本文編號(hào)：3197640