一、霍尔无栅离子源的离子束性能测试（论文文献综述）
郭谟强,黄元申[1]（2021）在《一种基于Ni80Cr20薄膜的高精度中性密度滤光片的制备方法》文中指出Ni80Cr20合金薄膜在可见光波段展现出很好的光学中性度。真空镀膜系统中石英晶振膜厚传感器的测量误差是导致薄膜的实际光密度值偏离设定值的主要原因。为此,提出了一种提高中性密度滤光片光密度值精度的制备方法,即采用真空镀膜结合离子束蚀刻技术,通过对镀膜和蚀刻参数的精确控制,实现对薄膜厚度的精密调控,将光密度值的相对误差控制在±2%以内,绝对误差不超过±0.01,使得薄膜的厚度调控量处于原子层尺度,满足了滤光片在高精度要求下光谱系统中的使用要求。同时验证了中性密度滤光片在离子束蚀刻微量减薄后,依旧拥有良好的光学性能和表面平整度,使得离子束轰击蚀刻薄膜技术成为一种新的且可靠的薄膜厚度微量调控方法。
陈志国[2]（2021）在《镀膜离子源设计及实验研究》文中提出材料表面镀膜技术可以有效降低资源的损耗,镀膜质量的高低取决于镀膜技术的成熟性,也决定着膜层的适用性,等离子体辅助沉积镀膜可以实现更高附着力和均匀性的镀膜,逐渐走入人们的视野。本文在分析国内外等离子体辅助沉积镀膜技术的基础上,以提升镀膜质量和效率为目的,通过理论分析,设计加工、仿真计算和实验研究对镀膜离子源开展设计及实验研究,探寻了离子源工作环境对放电性能影响,进行了电压磁场匹配关系的推导和验证,同时开展了羽流的优化提升,为等离子体辅助沉积镀膜技术提供了相关优化参考。开展了针对镀膜离子源应用方向的磁路结构分析设计,借鉴圆柱形霍尔推力器结构,消除壁面完成了磁路和整机设计加工,所得离子源可实现稳定放电工作,并可较好的满足本课题研究需求和镀膜性能要求。针对镀膜离子源工作环境对离子源放电特性影响开展研究,工作环境主要包括工质气体和真空背压的两种因素,通过实验的手段探寻了氪气和氩气两种工质气体镀膜离子源的放电相关特性,发现氩气虽然稳定工作范围较小,但却具备更优的镀膜特性,通过流量调节阀和调节扩散泵工作数量的方式进行了真空背压对放电特性的实验影响研究,并通过调节背景气体反流进行了不同背景压强下的电离仿真,发现真空背压的提升会影响电离加速特性,提升羽流发散角度,降低羽流中的离子能量分布情况。建立了该结构镀膜离子源电压磁场匹配关系,针对该关系开展实验验证,实现了电流恒定下离子能量变化的多工况工作目标。通过阳极磁屏蔽技术将阳极热沉积转移到无电位的内磁极,并针对磁极过热现象开展了整机温度仿真,通过防护屏水冷结构一体化的方式进行了磁极侵蚀过热优化。在前文实验离子电流分布的基础上开展羽流优化设计研究,通过实验和仿真研究了羽流发散角度扩大的羽流区磁力线倾角调节和外电极负电位手段、提升羽流均匀性的中心轴向、阳极斜边混合供气手段和阳极径向供气手段,实现了镀膜离子源羽流的优化。
安小凯[3]（2019）在《新型阳极层离子源研究与应用》文中研究说明阳极层离子源作为一种离子束流大,结构简单的冷阴极气体离子源,被广泛应用于离子束辅助沉积,基片清洗和薄膜沉积等领域,其制备的类金刚石涂层（DLC）具有较低的内应力和优异的摩擦学性能。但在长时间工作后,会出现阳极污染的情况,造成放电稳定性下降和涂层缺陷增加。针对此问题,本课题通过对气路和放电结构的改进研发出了一种新型阳极层离子源,大大减少了阳极污染,解决了由于颗粒缺陷导致的问题可实现长时间稳定工作,制备出了具有优异性能的DLC。首先通过Matlab软件和粒子网格/蒙特卡洛（Particle-in-cell/Monte Carlo,PIC/MCC）模型的方法对阳极层离子源中等离子体的放电过程及其密度分布进行模拟,发现由于电磁耦合场分布不均匀导致等离子体被切割成两部分,其中一部分向外扩散形成输出束流,而另一部分会直接沉积在阳极和内阴极底部,C2H2气体在放电高温下碳化并形成污染累积,经气体带入真空腔体内影响涂层质量。针对该问题,利用Solidworks软件对离子源内部气路和放电结构进行重新设计,研究了气体路径和阴极位置对等离子体放电和分布的作用规律,发现具有尖端结构的实心阴极在提高6 mm高度后,工作气压为1.0 Pa时,既可以得到最佳的粒子分布,又可以实现最高的离化强度和最大的引出束流。利用阳极内部通气可使反应气体直接进入等离子体区域,从而大大减少了阳极表面的污染及气流对污染附着物的裹挟作用。最后,使用新型阳极层离子源进行了厚DLC涂层的制备,结果表明,新型阳极层离子源的放电强度更高,稳定性更好,在8 h的工作时长内,污染程度大大降低。制备的DLC涂层缺陷基本消除,其硬度、膜基结合力、摩擦学性能以及耐腐蚀性能均得到明显改善。
孟圣峰[4]（2019）在《离子源电离室放电特性研究》文中认为离子源是一种在电离室内部放电产生等离子体并利用栅极加速喷出离子束流的装置,在航天等领域有广泛的应用。其最关键的电离室内部放电特性研究是其性能提升的先导基础。本文分别对离子源电离室的电磁场、等离子体参数诊断和等离子体分布等放电特性开展了研究。本文利用会切场在微波离子源电离室中构成了较合适的共振面,在考夫曼电离室中形成两个磁尖端。发散磁场磁力线包覆整个阳极壁面。近磁铁壁面强度高而随距离变化衰减剧烈。无磁场条件下放电室内部等离子体中电子在电场作用下迅速损失,其发光强度迅速减弱。在会切磁场条件下,光谱辐射强度的变化表现出一致的双峰分布。发散磁场条件下,磁力线包覆整个阳极导致电子运动受阻,放电电压高于其他磁场条件的两倍,光强分布则在轴向上呈现出递减趋势。磁场对等离子体的影响表现为约束电子的运动,增加电离室内部电子密度。基于不同天线构型和输入功率,本文研究了电离室中的对应电场分布。环形天线电场强度分布相比于四角星形和八角星形有较好的对称性。微波功率与电场强度之间呈现正相关关系。光强随功率增大增强,原子谱线发光剧烈,离子谱线发光较弱。环形天线高亮发光区集中在放电室中心部位,边缘区域发光较弱,光强梯度较大。四角星形天线,高亮区范围更广,光强均匀性好。光强特性与电场的分布结构之间存在一致性。本文对等离子体诊断方法做了系统性的研究。针对单探针诊断的电子能量非麦氏分布,探索出放电室内部的x=1.7双参数电子能量分布函数。基于原子9线的电子密度敏感性和离子4线的电子温度敏感性发展了Xe等离子体光谱诊断方法。将光谱和单探针诊断结果对比,一致性效果较好。基于上述诊断方法对考夫曼型放电室内部等离子体电子参数进行了监测,发现气流和放电电流对等离子体空间分布有显着的影响。其随着气流量的增大,放电室内部等离子体密度升高,温度降低。随着电流的增大,电子密度升高,而电子温度的大梯度爬升区后移。微小型微波离子放电室内部等离子体密度在1x1011cm-3左右,其电离率约只有1%,其性能还需进一步优化。在最后本文对电离室内部的等离子体参数分布做了研究。在考夫曼离子源电离室中,径向的电子温度受磁场影响其增加幅度。磁场分布影响电子密度的降幅,无磁场衰减超过一个数量级,而会切场和发散场衰减在一个数量级以内。对于微波离子源研究了利用光强基本信息表征其电离分布的诊断方法。通过该方法研究表明,环形天线的电离分布较集中而星型天线的均匀性更好。微波离子源的点火过程时间延续在1.25ms左右。等离子体最先在凸星角点和星边棱附近以近似电晕放电的形式产生,后从膜状电晕发展为刷状电晕。等离子体密度增加逐步扩散,最后点亮整个放电室并得以稳定维持。
刘莅凯[5]（2019）在《基于石墨烯的电学回路制造及电学特性研究》文中指出石墨烯电学回路的制造是研究石墨烯本身的电学特性和将其应用在各种微纳电子器件中的基础。论文从机械剥离法制备石墨烯出发,采用多种微纳加工技术制造石墨烯的电学回路,围绕电学回路的制造工艺和石墨烯的电学特性进行了深入研究,研究了基于不同微纳加工技术制造出的石墨烯电学回路的电学特性。本文主要内容包括:（1）采用改进后的机械剥离法制备了少层大面积的石墨烯,厚度在13层,尺寸在100μm左右。采用光学显微镜对石墨烯的层数和尺寸进行了初步表征,标记定位了石墨烯在基底上的位置;再通过原子力显微镜表征了石墨烯表面形貌和厚度;最后通过拉曼光谱中G峰与2D峰之间的相对强度和D峰强度,表征了石墨烯的层数和缺陷情况。（2）采用负胶的Lift-off工艺,采用微纳加工技术中光刻技术和金属沉积的加工手段制造了基于石墨烯的电学回路,研究了在光刻工艺过程中的光刻胶残留问题和金属剥离中石墨烯脱落问题,测试并分析了石墨烯电学回路的电学特性,得到了两种不同类型的源漏电流-栅极电压（Id-Vg）曲线,包含有双极型曲线和单极型曲线。对石墨烯电学回路的电学性能影响因素,从基底、金属接触和石墨烯表面掺杂三个方面进行了分析。（3）采用正胶的Lift-off工艺,制造了石墨烯电学回路中的金属电极,后采用干法转印技术和聚焦离子束加工技术两种方式制造了石墨烯的电学回路。测试并分析了石墨烯电学回路在两种不同制造方法下的电学特性,得到了两种不同类型的石墨烯电学回路的电学特性,并分析了其电学特性差异的产生原因。（4）研究了退火和空气吸附对石墨烯电学回路的电学特性影响,通过退火实现了石墨烯表面的脱吸附。
冉彪,李刘合[6]（2018）在《阳极层离子源的发展及应用》文中进行了进一步梳理阳极层离子源结构简单,束流密度大,离子能量可控,在大面积表面改性处理方面具有独特的优势,还可应用于离子束辅助沉积、基片刻蚀和表面清洗等领域。本文回顾了阳极层离子源的起源和发展历程,介绍了阳极层离子源的工作原理和研究现状,讨论了阳极层离子源的电磁场的设计、电磁场模拟和气体放电模拟等关键设计方法,概述了阳极层离子源的应用现状,并对阳极层离子源的发展和应用前景进行了展望。
金逸舟[7]（2018）在《不同磁路结构ECRIT离子源特性研究》文中提出电子回旋共振离子推力器（ECRIT）利用静磁场产生电子-微波共振条件,将微波能量转换为电子能量,使电子在离子源与中和器中电离中性气体产生等离子体,并分别从离子源与中和器内引出等量离子、电子,产生推力。磁场是影响ECRIT性能的关键因素,磁场对微波在源内磁化等离子体中的传输过程、微波对等离子体的加热过程、离子源内等离子体的约束和输运过程均有影响,从而影响推力器性能。源内磁场特征决定于磁路结构,故磁路结构对推力器性能有重要影响。磁路结构对离子源性能影响的复杂性在于,上述三类过程通过磁场彼此联系,任意一个子过程受到的影响均可能被传递到其他过程中,导致磁路改变引起复杂的离子源性能变化。本文研究磁路结构对ECRIT性能的影响规律和影响机理,通过实验研究,确立离子源性能评估方法,分析磁路结构对离子源性能的影响规律,建立磁路结构-磁场-离子源特性之间的对应关系;通过理论分析对源内物理过程解耦,分析磁路结构对上述过程的影响机理;通过数值模拟,分析磁路结构对离子源内磁化等离子体输运特点的影响。主要工作和结论如下:（1）基于离子源磁路结构特点,对源内磁场进行了测量和计算。实测结果和数值计算结果的对比表明:离子源内的磁体紧密排列安装,磁体产生的磁场会影响磁性材料的磁化强度。利用局部磁场测量结果修正磁场计算中的磁体的矫顽力值,可以得到较准确的磁场计算结果。（2）从碰撞的角度分析了离子源内磁化等离子体特征,基于分析结果和源内等离子体特征,确定了降低磁场干扰的探针诊断方法。分析表明:选取通过离子源轴线的平面作为诊断平面,使用轴线与诊断平面垂直的柱状探针诊断源内等离子体,可以降低磁场对诊断的干扰,同时提高诊断的空间分辨率。（3）通过实验,从电离特性、内部等离子体分布、离子束电流引出特性三个角度研究了四种磁路结构离子源的特性。实验表明:离子源存在不同工作状态,磁路结构变化导致离子源发生状态转变时的输入参数不同;离子源磁路结构在两个磁体环之间形成一个弯曲的磁镜区,源内等离子体主要集中在磁镜区,磁镜区与非磁镜区之间的等离子体密度、电子温度的梯度很大;磁路结构的变化能够提高离子源推力、气体利用率,降低放电损耗。（4）对磁路结构在源内电子加热、带电粒子迁移以及微波传输过程中的影响进行分析,分析结果表明:离子源内的状态转变是电子加热与等离子体分布因离子源磁路结构形成正反馈关系导致的。轴线区等离子体密度是影响离子源状态的关键因素。磁体环间距主要影响电子加热过程和电离过程。磁体环轴向位置则通过影响源内等离子体的空间分布的影响离子源效率。（5）设计了一种并行化的PIC/MCC程序结构,基于共享内存并行模型实现了这种并行化PIC/MCC程序。程序显着提高了计算效率,在粒子运动推进,碰撞处理上实现了高效的并行计算加速。使用该程序模拟了不同磁路结构离子源内的等离子体流动,模拟程序能够追踪到磁路结构对源内等离子体参数分布的影响,变化趋势与实验和理论分析一致。
李鲜娟[8]（2015）在《等离子体源阴极优化方法探讨与设计》文中研究说明等离子体辅助镀膜是国内外光学镀膜技术的一次重大突破,该项技术不仅具有节能、不造成环境污染的特点,而且在大规模制造各种高品质的光学薄膜上更具有优势。国内外研究表明,等离子体辅助镀制的薄膜结构致密,机械强度高,光学损耗达到传统技术的最好水平,是被广泛应用的新一代的光学薄膜制备技术。目前广泛应用于生产的是德国莱宝的APS源,它使大面积生产的光学薄膜质量得到很大的提高。但该离子源的缺陷也显而易见,LaB6阴极材料贵,且污染大。因此本文就等离子体源的阴极放电结构做了一定的探讨。通过选用不同结构的空心阴极,最终设计出能够满足生产需求且低成本的等离子体源,也为今后进行同类型改进型离子源或相似放电原理离子源的研究和生产提供参考。本文主要包括以下研究内容：首先,为了设计出性能稳定且低成本的等离子体源,选用环形结构的空心阴极和平行平板结构的空心阴极。空心阴极放电和惰性气体Ar碰撞产生等离子体,同时从腔体底部充入反应气体O2,可以补偿热蒸发造成的氧损失,有利于得到理想化学配比的薄膜,正交的电磁场束缚电子做螺旋运动,增大离化率。其次,通过ANSYS有限元模拟软件,对电场系统和磁路系统进行模拟仿真,通过分析从150v-300v间的不同电压,极间距,通气量对模拟结果的影响,进而优化电场系统和磁路系统及极间距,模拟分析结果确定相关参数,完成电磁系统设计并优化放电室结构设计。最后,应用SMION静电透镜模拟软件对等离子体源进行粒子运动轨迹仿真,验证电磁系统设计的合理性,改进初始化设计,最终完成等离子体源的结构设计。
邹林[9]（2014）在《基于霍尔效应电流传感器的离子电流测试系统设计研发》文中指出在镀膜领域中,离子源的辅助能极大地提高薄膜性能,为探究离子源与基片表面相互作用机理,对离子束性质的研究成为人们的研究热点。其中,离子电流作为离子束诸多研究方向当中的重点,备受人们的关注。检测离子电流的方法也由此发展而来,出现了探针法、霍尔电流传感器法、罗果夫斯基线圈法等诸多方法。然而,由于形成离子束的等离子体内部各个粒子间相互作用,导致其放电反应类型较复杂,因此需要利用等离子体诊断的方法进行离子束性质的诊断来判断其放电反应类型。作者在研究了离子源的种类和测试离子电流的方法,并对等离子体性质进行了分析后确定了本文的研究内容。本文基于霍尔效应原理设计研发霍尔效应电流测试系统,利用该系统分别检测了Ar、O2、2N2三种气体阳极层离子源在气压0.1Pa,离子源工作功率250W,气体流量10sccm条件下,分别将其中一个作为变量的离子束流密度,对电流检测结果用发射光谱进行了分析,分析表明,虽然由于电流收集位置的限制,导致霍尔电流传感器测试系统收集到的电流远小于离子源阳极电流,但是,该测试系统对于不同离子源电流的变化趋势的测定与阳极电流变化趋势符合较好。结果表明,在气体流量为2-20sccm,气压0.1-0.6Pa,离子源工作功率为10-400W的条件下,利用霍尔效应电流传感器可以进行离子电流的检测,并且结果符合较好。
王飞飞[10]（2014）在《离子束能量测试技术研究》文中提出随着工业技术的发展,离子源已广泛应用于微细加工的离子束刻蚀技术、材料表面改性的离子注入以及光学薄膜制备中的离子束辅助镀膜等技术,因此,准确控制离子束能量是获得光学精密加工和高质量薄膜的一项重要技术指标。本课题主要进行了离子能量分析仪的研制、测试及其稳定性等研究工作。首先,根据等离子体基本特性、静电学理论推导出了离子能量分析仪中栅网之间的间距。其次,利用Simion静电透镜模拟软件计算了不同网格参数对离子能量测试结果的影响,根据确定的几何参数设计并加工了离子能量分析仪,并应用Matlab软件编写了数据处理软件界面程序。最后,应用研制的离子能量分析仪对宽束冷阴极离子源的离子能量进行了测试实验研究,并对离子能量分析仪的工作稳定性进行了分析。研究结果如下：1、通过等离子体理论、静电学理论,推导出等离子体鞘层厚度S与德拜长度λD之间的关系,依据计算出的德拜长度λD,确定出了等离子体鞘层的厚度；根据等离子体鞘层的厚度与栅网间距之间的关系,从理论上计算出了栅网式离子能量分析仪的栅网间距。2、应用Simion静电透镜模拟软件对离子能量分析仪中的网格间距、网格大小、细丝直径等参数进行了模拟分析,模拟结果表明,在设计栅网式离子能量分析仪时,不同的网格参数对测试结果有一定影响,栅网1的透过率要较小,这有利于增加进入的等离子体德拜长度,并且可以增加其它栅网的网格大小,以利于提高测试结果的精确度。3、应用所研制的能量分析仪测试了宽束冷阴极离子源的离子能量分布,测试结果表明,宽束冷阴极离子源在不同工作条件下的离子能量分布有一定差异,并且其发射的离子能量随着离子源引出极电压的增加而变大。使用所研制的栅网式离子能量分析仪所测试的冷阴极离子源的离子能量与理论值的最大相对误差小于2%,并且在每隔30分钟重复测试时可以保持较高的工作稳定性。
二、霍尔无栅离子源的离子束性能测试（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、霍尔无栅离子源的离子束性能测试（论文提纲范文）
（1）一种基于Ni80Cr20薄膜的高精度中性密度滤光片的制备方法（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 薄膜厚度与光密度值理论模型分析 |
| 2 滤光片制备工艺及其厚度控制 |
| 2.1 多台阶中性密度滤光片的制备 |
| 2.2 厚度控制 |
| 3 结果与讨论 |
| 4 结论 |
（2）镀膜离子源设计及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 等离子体镀膜技术研究现状 |
| 1.2.2 镀膜离子源研究现状 |
| 1.2.3 研究现状分析 |
| 1.3 本文的主要内容及章节安排 |
| 第2章 镀膜离子源结构设计及实验仿真方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 镀膜离子源磁路设计 |
| 2.2.1 镀膜离子源磁路设计需求分析 |
| 2.2.2 镀膜离子源二维磁路设计 |
| 2.2.3 线圈永磁混合励磁结构设计 |
| 2.3 镀膜离子源结构设计 |
| 2.3.1 供气结构设计 |
| 2.3.2 阳极结构设计 |
| 2.3.3 整机结构设计 |
| 2.4 磁路功能实测验证 |
| 2.5 研究方法 |
| 2.5.1 实验设备 |
| 2.5.2 电离仿真模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 镀膜离子源工作环境对放电特性影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工质气体对镀膜离子源放电特性影响研究 |
| 3.2.1 工质气体的选择 |
| 3.2.2 工质气体对镀膜离子源放电特性的影响实验研究 |
| 3.3 背景气压对镀膜离子源放电特性的影响研究 |
| 3.3.1 背景气压改变方法 |
| 3.3.2 背景气压对镀膜离子源放电特性的影响实验研究 |
| 3.3.3 背景气压对镀膜离子源放电特性的影响仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 镀膜离子源电压和磁场匹配研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电压磁场匹配关系的推导验证 |
| 4.2.1 电子传导电流的推导 |
| 4.2.2 电压磁场匹配关系的推导 |
| 4.2.3 电压磁场匹配关系的实验验证 |
| 4.3 高电压下解决阳极过热的磁场配合方法 |
| 4.3.1 阳极过热机理分析 |
| 4.3.2 阳极磁屏蔽技术的引入与效果分析 |
| 4.4 高电压下磁极的防护优化方法 |
| 4.4.1 磁极侵蚀及过热现象分析 |
| 4.4.2 磁极过热优化防护 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 镀膜离子源羽流优化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 羽流镀膜面积优化研究 |
| 5.2.1 羽流区磁力线倾角对羽流发散角的影响研究 |
| 5.2.2 负电位外电极对羽流发散角的影响研究 |
| 5.3 羽流均匀性优化研究 |
| 5.3.1 供气方式对羽流均化效果的实验研究 |
| 5.3.2 中心轴向供气对羽流均化效果的仿真分析 |
| 5.3.3 阳极斜边供气方向对羽流均化效果的仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得创新性成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）新型阳极层离子源研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 气体离子源的发展与种类 |
| 1.1.1 气体离子源的发展与应用 |
| 1.1.2 气体离子源的种类 |
| 1.2 课题研究背景 |
| 1.2.1 阳极层离子源的工作原理 |
| 1.2.2 阳极层离子源制备厚DLC |
| 1.3 阳极层离子源的发展现状 |
| 1.3.1 国外阳极层离子源发展现状 |
| 1.3.2 国内阳极层离子源发展现状 |
| 1.4 课题研究目的与意义 |
| 1.4.1 课题研究的目的与内容 |
| 1.4.2 课题研究的意义 |
| 第二章 新型阳极层离子源的设计与模拟 |
| 2.1 阳极层离子源的设计原理与模拟方法 |
| 2.1.1 物理模型的建立与模拟方法 |
| 2.1.2 阳极层离子源污染原因的分析 |
| 2.1.3 阳极层离子源的设计方案 |
| 2.2 阳极层离子源的结构设计 |
| 2.2.1 阳极层离子源的气路结构设计 |
| 2.2.2 阳极层离子源的磁场分布设计 |
| 2.3 阳极层离子源的数值模拟与分析 |
| 2.3.1 内阴极高度对粒子分布的影响分析 |
| 2.3.2 不同工作气压对粒子分布的影响分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 新型阳极层离子源的性能研究 |
| 3.1 新型阳极层离子源的实验方案 |
| 3.2 实验设备简介 |
| 3.2.1 真空系统简介 |
| 3.2.2 实验设备的使用参数 |
| 3.3 阳极层离子源放电研究 |
| 3.3.1 放电辉光情况对比 |
| 3.3.2 阳极层离子源污染情况对比 |
| 3.3.3 离子源离子电流对比 |
| 3.3.4 不同靶基距离化强度对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 厚DLC的制备与性能表征 |
| 4.1 实验方法与设备 |
| 4.1.1 涂层制备方法 |
| 4.1.2 涂层制备仪器与设备 |
| 4.1.3 涂层表征方法与设备 |
| 4.2 离子源对厚DLC形貌与结构的影响 |
| 4.2.1 厚DLC沉积速率与形貌分析 |
| 4.2.2 厚DLC成键结构分析 |
| 4.3 离子源对厚DLC性能的影响 |
| 4.3.1 厚DLC的硬度与弹性模量分析 |
| 4.3.2 厚DLC的结合力的分析 |
| 4.3.3 厚DLC的摩擦学性能分析 |
| 4.3.4 厚DLC的耐腐蚀性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表和完成的论文 |
| 致谢 |
（4）离子源电离室放电特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 离子源主要构型及其研究现状 |
| 1.3 离子源电离室诊断方法研究现状 |
| 1.4 国内外研究现状简析 |
| 1.5 本文主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 离子源电离室磁场特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 离子源电离室磁场结构仿真及验证 |
| 2.2.1 离子源电离室结构设计 |
| 2.2.2 会切型磁场仿真研究 |
| 2.2.3 发散型磁场仿真研究 |
| 2.2.4 电离室磁场实验测量 |
| 2.3 磁场构型对电离室放电特性研究 |
| 2.3.1 离子源实验平台及光谱-探针诊断实验系统 |
| 2.3.2 磁场构型对放电电压的影响 |
| 2.3.3 磁场对电离室光强分布的影响 |
| 2.3.4 磁场对电离室等离子体参数的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 离子源电离室电场特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 微波离子源电离室电场结构仿真设计 |
| 3.2.1 微波离子源天线构型设计及优化 |
| 3.2.2 环形天线电场分布研究 |
| 3.2.3 四角星天线电场分布研究 |
| 3.2.4 八角星天线电场分布研究 |
| 3.3 电场结构对电离室光强分布的研究 |
| 3.3.1 微波离子源放电及成像测试实验系统 |
| 3.3.2 环形天线电离室光强分布特性 |
| 3.3.3 四角星天线电离室光强分布特性 |
| 3.3.4 微波功率对光强分布特性的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 离子源电离室等离子体参数的诊断实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电子温度和密度的诊断方法 |
| 4.2.1 单探针数据处理方法优化 |
| 4.2.2 光谱谱线比诊断方案的分析与优化 |
| 4.2.3 利用光强分布特性的诊断校核方法 |
| 4.2.4 光谱探针联合诊断结果对比 |
| 4.3 考夫曼电离室等离子体参数诊断研究 |
| 4.3.1 电流对电子温度和密度的影响 |
| 4.3.2 气流对电子温度和密度的影响 |
| 4.4 微波电离室等离子体参数诊断研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 电离室等离子体参数分布与启动特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 考夫曼电离室等离子体参数分布特性研究 |
| 5.2.1 电子温度的空间分布 |
| 5.2.2 电子密度的空间分布 |
| 5.3 微波电离室等离子体电离分布特性研究 |
| 5.3.1 等离子体电离分布诊断方法 |
| 5.3.2 环形天线下的等离子体电离分布 |
| 5.3.3 四角星天线下的等离子体电离分布 |
| 5.4 微波电离室点火启动特性研究 |
| 5.4.1 点火启动过程实验观测 |
| 5.4.2 点火启动工况条件及分析 |
| 5.5 研究展望 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）基于石墨烯的电学回路制造及电学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 石墨烯的结构及性能 |
| 1.1.2 微纳加工技术在电学回路制造中的应用 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电学回路制造的发展 |
| 1.2.2 石墨烯电学回路的应用 |
| 1.3 论文研究目的与研究内容 |
| 1.3.1 石墨烯电学回路制造的难点 |
| 1.3.2 研究目的 |
| 1.3.3 研究内容 |
| 第2章 石墨烯的制备和表征 |
| 2.1 石墨烯的制备方法及原理 |
| 2.2 机械剥离法制备石墨烯及其定位标记 |
| 2.2.1 石墨烯的机械剥离法制备 |
| 2.2.2 机械剥离法的优化 |
| 2.3 石墨烯的表征方法及设备 |
| 2.3.1 光学显微镜表征 |
| 2.3.2 原子力显微镜(AFM)表征 |
| 2.3.3 拉曼光谱表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 石墨烯电学回路的光刻法制造及电学特性研究 |
| 3.1 光刻法制造石墨烯电学回路 |
| 3.1.1 石墨烯的电学回路制造 |
| 3.1.2 实验设备 |
| 3.2 制造过程中的工艺优化研究 |
| 3.2.1 光刻过程中工艺优化研究 |
| 3.2.2 金属剥离过程中工艺优化研究 |
| 3.3 电学回路特性及电学参数计算 |
| 3.3.1 石墨烯电学回路特性测试系统搭建 |
| 3.3.2 电学回路特性及电学参数计算 |
| 3.3.3 电学回路的电阻特性 |
| 3.3.4 双极型场效应特性 |
| 3.3.5 单极型场效应特性 |
| 3.4 石墨烯电学回路特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 石墨烯电学回路的干法转印法制造及电学特性研究 |
| 4.1 基于干法转印的石墨烯电学回路制造 |
| 4.1.1 电极的制备 |
| 4.1.2 干法转印石墨烯 |
| 4.1.3 石墨烯电学回路特性 |
| 4.2 基于聚焦离子束的石墨烯电学回路制造 |
| 4.2.1 电极和石墨烯制备 |
| 4.2.2 聚焦离子束制造石墨烯电学回路 |
| 4.2.3 石墨烯电学回路特性 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 退火和空气吸附对电学特性的影响 |
| 5.1 退火对电学特性的影响 |
| 5.1.1石墨烯电学回路的退火实验 |
| 5.1.2 退火后电学特性分析 |
| 5.2 空气吸附对电学特性的影响 |
| 5.2.1石墨烯电学回路的空气吸附实验 |
| 5.2.2石墨烯电学回路的脱吸附实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）阳极层离子源的发展及应用（论文提纲范文）
| 2 阳极层离子源 |
| 2.1 基本工作原理 |
| 2.2 阳极层离子源的研究现状 |
| 3 阳极层离子源的设计及模拟 |
| 3.1 阳极层离子源的电磁场设计 |
| 3.2 等离子体放电模拟及优化 |
| 4 阳极层离子源的应用 |
| 4.1 离子束辅助沉积镀膜 |
| 4.2 表面改性 |
| 4.3 基片刻蚀及表面清洗 |
| 5 结论与展望 |
（7）不同磁路结构ECRIT离子源特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外相关研究状况概述 |
| 1.3.1 ECR离子推力器样机系统研究与应用概述 |
| 1.3.2 诊断研究概况 |
| 1.3.3 微波-等离子体相互作用的研究概况 |
| 1.3.4 ECR离子源数值模拟研究概况 |
| 1.4 研究内容 |
| 2 静磁场的测量与计算 |
| 2.1 离子源磁路结构及其磁性材料 |
| 2.1.1 离子源磁路结构 |
| 2.1.2 离子源中的磁性材料 |
| 2.1.3 磁性材料的模型 |
| 2.2 离子源磁场的对称性分析 |
| 2.3 磁场的测量 |
| 2.3.1 静磁场的测量装置与测量方法 |
| 2.3.2 磁场测量结果 |
| 2.4 静磁场的计算 |
| 2.4.1 计算模型 |
| 2.4.2 计算结果 |
| 2.5 本章总结 |
| 3 10厘米ECR离子源等离子体诊断方法 |
| 3.1 LANGMUIR探针诊断原理 |
| 3.2 LANGMUIR探针在ECR离子源诊断中的适用性分析 |
| 3.2.1 等离子体诊断相关特征尺寸分析 |
| 3.2.2 诊断相关特征尺寸比较与磁场影响分析 |
| 3.3 探针设计 |
| 3.3.1 探针材料与形状 |
| 3.3.2 探针安装方式 |
| 3.3.3 垂直探针与平行探针的伏安特性曲线对比 |
| 3.4 探针诊断理论选择 |
| 3.4.1 离子段处理方法 |
| 3.4.2 过渡段数据处理方法 |
| 3.4.3 电子能量分布特征 |
| 3.5 本章总结 |
| 4 不同磁路离子源实验研究 |
| 4.1 离子源电离特性实验研究 |
| 4.1.1 实验系统与实验步骤 |
| 4.1.2 离子源的放电状态转变 |
| 4.2 离子源诊断 |
| 4.2.1 诊断试验装置与步骤 |
| 4.2.2 离子源中的位置描述 |
| 4.2.3 不同磁路离子源等离子体参数诊断结果 |
| 4.3 离子束流引出测试 |
| 4.3.1 实验系统 |
| 4.3.2 离子束引出特性测试方法 |
| 4.3.3 实验结果与分析 |
| 4.4 本章总结 |
| 5 基于离子源实验结果的源内物理过程分析 |
| 5.1 微波传输中的磁路结构影响 |
| 5.1.1 磁化等离子体中的微波传输 |
| 5.1.2 离子源内微波传输过程中的磁路影响 |
| 5.2 电子加热过程中的磁场影响分析 |
| 5.2.1 电子加热机制 |
| 5.2.2 电子加热过程中的磁路影响 |
| 5.3 电子迁移过程中的磁场影响分析 |
| 5.3.1 离子源磁场中的电子运动特点 |
| 5.3.2 电子动态平衡中的磁路影响 |
| 5.4 磁路结构对离子源特性的影响机理 |
| 5.4.1 磁路结构对状态转变特性的影响机理 |
| 5.4.2 磁路结构对离子源性能的影响机理 |
| 5.5 本章总结 |
| 6 离子源内等离子体的PIC/MCC模拟 |
| 6.1 计算模型 |
| 6.1.1 模型描述 |
| 6.1.2 模型简化 |
| 6.1.3 物理过程及时间步长选择 |
| 6.2 并行PIC-MCC程序设计 |
| 6.2.1 网格 |
| 6.2.2 场与矩阵 |
| 6.2.3 粒子模块 |
| 6.2.4 场耦合 |
| 6.2.5 碰撞处理 |
| 6.2.6 并行任务管理 |
| 6.2.7 其它功能 |
| 6.3 模拟结果 |
| 6.3.1 平均电子能量变化 |
| 6.3.2 等离子体密度分布 |
| 6.3.3 等离子体电势分布 |
| 6.3.4 电子温度分布 |
| 6.3.5 电子能量分布函数 |
| 6.3.6 电子周向漂移 |
| 6.4 本章总结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
（8）等离子体源阴极优化方法探讨与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题研究的目的 |
| 1.1.2 课题研究的意义 |
| 1.2 课题研究的背景和现状 |
| 1.2.1 离子源的发展史 |
| 1.2.2 课题研究的背景 |
| 1.2.3 课题研究的国内外现状 |
| 1.3 课题研究的思路和方法 |
| 1.3.1 拟解决的关键问题 |
| 1.3.2 技术路线和设计指标 |
| 1.3.3 课题研究的创新之处 |
| 1.4 课题究的主要内容 |
| 2 等离子体源的基础知识 |
| 2.1 等离子体概述 |
| 2.1.1 等离子体产生的方法 |
| 2.1.2 气体放电与等离子体 |
| 2.1.3 等离子体性质 |
| 2.2 等离子体辅助镀膜 |
| 2.3 空心阴极概述 |
| 2.3.1 空心阴极放电机理 |
| 2.3.2 空心阴极放电的主要特性 |
| 2.3.3 空心阴极结构分类 |
| 2.3.4 空心阴极效应发生的条件 |
| 2.4 等离子体源工作原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 等离子体源结构设计 |
| 3.1 方案一：管型空心阴极的等离子体源结构设计 |
| 3.1.1 管型空心阴极的放电理论研究 |
| 3.1.2 等离子体源的工作原理 |
| 3.1.3 放电室结构设计 |
| 3.1.4 电场系统的设计 |
| 3.1.5 磁路系统的设计 |
| 3.2 方案二：平行结构空心阴极等离子体源结构设计 |
| 3.2.1 平行空心阴极的放电理论研究 |
| 3.2.2 等离子体源的工作原理 |
| 3.2.3 放电室结构设计 |
| 3.2.4 电场系统的设计 |
| 3.2.5 磁路系统的设计 |
| 3.3 冷却系统和布气系统设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 等离子体源的电磁场模拟和离子轨迹模拟 |
| 4.1 ANSYS数值模拟求解过程 |
| 4.2 方案一：等离子体源的电磁场模拟分析 |
| 4.2.1 磁场二维模拟与分析 |
| 4.2.2 电场二维模拟与分析 |
| 4.3 方案二：等离子体源的电磁场模拟 |
| 4.3.1 磁场二维模拟与分析 |
| 4.3.2 电场二维模拟与分析 |
| 4.4 Simion模拟带电粒子运动轨迹 |
| 4.4.1 管型结构等离子体源的离子运动轨迹 |
| 4.4.2 平板结构等离子体源的粒子运动轨迹 |
| 4.5 结论 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 附录 |
（9）基于霍尔效应电流传感器的离子电流测试系统设计研发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 离子束辅助镀膜的研究现状 |
| 1.2.2 离子电流的研究现状 |
| 1.3 本论文研究目的和主要内容 |
| 1.3.1 论文研究目的 |
| 1.3.2 论文主要内容 |
| 第二章 离子束电流 |
| 2.1 等离子体 |
| 2.1.1 等离子体的概念 |
| 2.1.2 等离子体的性质 |
| 2.1.3 等离子体的分类 |
| 2.1.4 等离子体的应用 |
| 2.2 离子源的种类 |
| 2.2.1 考夫曼离子源 |
| 2.2.2 射频离子源 |
| 2.2.3 霍尔离子源 |
| 2.2.4 线性离子源 |
| 2.3 电流检测方法 |
| 2.3.1 分流器法 |
| 2.3.2 罗果夫斯基(Rogowski)线圈法 |
| 2.3.3 探针法 |
| 2.3.4 光学电流传感器 |
| 2.3.5 霍尔效应电流传感器 |
| 本章小结 |
| 第三章 霍尔效应电流检测系统 |
| 3.1 磁控溅射真空镀膜系统 |
| 3.1.1 磁控溅射原理 |
| 3.1.2 磁控溅射法的分类 |
| 3.1.3 磁控溅射设备 |
| 3.2 霍尔效应电流传感器的原理 |
| 3.3 离子电流检测系统的设计 |
| 3.4 等离子体性质诊断的意义 |
| 3.5 等离子体诊断方法 |
| 3.5.1 静电探针法 |
| 3.5.2 质谱法 |
| 3.5.3 微波诊断法 |
| 3.5.4 光谱法 |
| 本章小结 |
| 第四章 霍尔效应电流传感器测离子电流 |
| 4.1 实验条件 |
| 4.2 Ar离子源放电诊断 |
| 4.3 O_2离子源放电诊断 |
| 4.4 N_2离子源放电诊断 |
| 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）离子束能量测试技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.2.1 等离子体材料表面改性技术应用 |
| 1.2.2 离子源的分类及简介 |
| 1.3 国内外发展现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容及章节安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 离子能量分析仪的原理及基本理论 |
| 2.1 栅网式离子能量分析仪的原理研究 |
| 2.2 等离子体的基本特征量 |
| 2.2.1 粒子密度和电离度 |
| 2.2.2 等离子体温度 |
| 2.2.3 等离子体的时空特征 |
| 2.2.4 等离子体鞘层 |
| 2.3 栅网间距的理论确定 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 离子能量分析仪的模拟研究 |
| 3.1 静电透镜模拟软件简介 |
| 3.1.1 Simion主界面介绍 |
| 3.1.2 Simion的GUI |
| 3.2 理论建模 |
| 3.2.1 Simion基本原理 |
| 3.2.2 应用Simion建模 |
| 3.3 网格参数的理论模拟 |
| 3.3.1 不同网格间距的模拟分析 |
| 3.3.2 不同网格大小的模拟分析 |
| 3.3.3 不同细丝直径的模拟分析 |
| 3.4 负偏压的理论模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 离子能量分析仪的设计和数据处理软件的编写 |
| 4.1 离子能量分析仪结构设计 |
| 4.2 离子能量分析仪电源设计 |
| 4.3 数据处理软件的编写 |
| 4.3.1 MATLAB软件概述 |
| 4.3.2 MATLAB软件GUI介绍 |
| 4.4 数据处理软件验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 离子能量分析仪的实验研究 |
| 5.1 实验设备简介 |
| 5.1.1 真空设备简介 |
| 5.1.2 宽束冷阴极离子源简介 |
| 5.2 离子能量的测试研究 |
| 5.2.1 不同引出电压下的离子能量分布 |
| 5.2.2 不同真空度下的离子能量分布 |
| 5.2.3 不同工作高度的离子能量分布 |
| 5.2.4 不同径向偏移的离子能量分布 |
| 5.2.5 不同种类气体的离子能量分布 |
| 5.3 离子能量分析仪的稳定性研究 |
| 5.3.1 不同引出电压下的稳定性研究 |
| 5.3.2 不同工作真空度的稳定性研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
四、霍尔无栅离子源的离子束性能测试（论文参考文献）
- [1]一种基于Ni80Cr20薄膜的高精度中性密度滤光片的制备方法[J]. 郭谟强,黄元申. 光学仪器, 2021(06)
- [2]镀膜离子源设计及实验研究[D]. 陈志国. 哈尔滨工业大学, 2021
- [3]新型阳极层离子源研究与应用[D]. 安小凯. 北京大学, 2019(07)
- [4]离子源电离室放电特性研究[D]. 孟圣峰. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [5]基于石墨烯的电学回路制造及电学特性研究[D]. 刘莅凯. 东华大学, 2019(03)
- [6]阳极层离子源的发展及应用[J]. 冉彪,李刘合. 真空, 2018(05)
- [7]不同磁路结构ECRIT离子源特性研究[D]. 金逸舟. 西北工业大学, 2018(02)
- [8]等离子体源阴极优化方法探讨与设计[D]. 李鲜娟. 西安工业大学, 2015(02)
- [9]基于霍尔效应电流传感器的离子电流测试系统设计研发[D]. 邹林. 大连交通大学, 2014(04)
- [10]离子束能量测试技术研究[D]. 王飞飞. 西安工业大学, 2014(01)