中子散射技術(shù)作為研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的有效方法,在現(xiàn)代科學(xué)研究中已經(jīng)必不可少,應(yīng)用也日益廣泛。中子多層膜是中子散射等中子光學(xué)系統(tǒng)中最重要的光學(xué)元件之一。應(yīng)用在中子導(dǎo)管內(nèi)壁的中子超反射鏡就屬于中子多層膜元件的一種,其中子反射性能主要受到多層膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與界面狀態(tài)的影響。在國際上,中子超鏡技術(shù)的發(fā)展日益成熟,通過離子束濺射或者磁控濺射方法,國外已經(jīng)成功制備了各種類型的大臨界角高反射率的高性能中子超鏡,包括是極化與非極化中子超鏡,線性平行與橢圓聚焦中子超鏡等。相比之下,由于國內(nèi)條件受到各方面限制,中子超鏡的研究一直處于最基礎(chǔ)階段,主要探索了磁控濺射來制備中子超鏡。國內(nèi)還未曾使用離子束濺射方法來制備中子超鏡,以及還未深入了解并優(yōu)化中子多層膜界面狀態(tài)來提高中子反射性能,基于這兩個(gè)出發(fā)點(diǎn),進(jìn)行了一系列Ni/Ti多層膜的研究。主要采用離子束濺射方法進(jìn)行Ni/Ti多層膜的制備,為了獲得制備Ni/Ti多層膜的最優(yōu)工藝參數(shù),在不同的濺射功率、基底溫度和濺射氣壓條件下,在單面拋光Si基底上離子束濺射沉積了一系列Ni/Ti多層膜；Ni/Ti多層膜的界面狀態(tài)（粗糙度與擴(kuò)散程度）是影響其中子束反射率的主要因素... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

中子導(dǎo)管在中子衍射實(shí)驗(yàn)裝置中的示意圖[36/

根據(jù)圖3.1得到的三組Ni/Ti多層膜各膜層厚度，再結(jié)合記錄的沉到了每組膜Ni層和Ti層的平均沉積速率，見表3.2。可以看出三組多和Ni層的平均沉積速率很接近，表明在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)濺射氣壓與基底溫的沉積速率影響很小，主要由濺射功率決定。從表3.2可以看出Ti層沉2nm/min左右，Ni層在2.6nm/min左右，說明離子束濺射沉積速率非沉積較薄的膜層能更好的控制厚度的精確性；但當(dāng)膜層過多，總厚度子束濺射沉積會(huì)因成膜率低而耗時(shí)很長，這也是工業(yè)生產(chǎn)中基本上都鍍膜的原因。表3.2 Ni層和Ti層的平均沉積速率Ti-1 Ni-I Ti -2 Ni-2 Ti-3 Ni-3 Ti-4 Ni-4 f 均（t/min 20 18 10 10 25 250-1 d/nm 42.1 45.7 19.0 26.6 49.2 66.7v/nm-min-' 2.11 2.63 1.90 2.66 1.97 2.67 1.9

譜圖幵始往后，基本上都同時(shí)存在Ni和Ti以看出Ti層與Ni層之間的交替，可能是由由于膜層之間的相互擴(kuò)散�？偠灾捎诘臄U(kuò)散對中子超鏡的性能有較大影響，控制子反射率的一個(gè)關(guān)鍵因素。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]沉積溫度對制備ZnS薄膜的影響[J]. 糾智先,李強(qiáng).  武漢工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2008(02)
[2]散裂中子源靶站譜儀的物理設(shè)計(jì)[J]. 王芳衛(wèi),賈學(xué)軍,梁天驕,何倫華,殷雯,張紹英,朱濤,于全芝,王平.  物理. 2008(06)

碩士論文
[1]Ni/Ti中子多層膜周期結(jié)構(gòu)的研究[D]. 俞堅(jiān)鋼.首都師范大學(xué) 2009
[2]中子超反射鏡設(shè)計(jì)方法研究[D]. 吳永榮.同濟(jì)大學(xué) 2007



本文編號：3320691