真空科学与技术学报最新期刊目录
溅射镀膜单体机真空室气压的滑模控制策略设计————作者：胡明;许泽宇;来华杭;赵德明;高兴文;高云;吴梅;
摘要：针对溅射镀膜单体机工艺过程中真空室气压控制的非线性、时滞及参数时变等问题，提出一种自适应模糊滑模控制策略。通过建立真空系统的一阶惯性加纯滞后模型，采用遗忘因子递推最小二乘法辨识参数，得到气压控制的传递函数。设计积分滑模面与模糊逻辑补偿机制，构建自适应模糊滑模控制器，补偿真空系统的非线性特性并抑制外部扰动。经仿真与试验验证可知，所设计的控制器在0.1 Pa ～ 10 Pa压力范围内的响应速度相较于常...
M型阴极热失效机理及加速寿命实验模拟————作者：樊鹤红;白岩;李传顺;陈昭福;王铁羊;宋芳芳;赵鹏;于志强;孙小菡;
摘要：真空电子器件的阴极是决定整管性能的关键部件。M型阴极由于具有发射性能好、稳定性高的特点，在真空电子器件中应用广泛，其可靠性及影响因素是生产和使用方共同关注的热点问题。本文针对当前阴极失效机理模型存在的不足，以及加速寿命模型与失效机理之间脱节的问题，建立了综合考虑阴极表面膜层互扩散和活性物质蒸发两种失效机理的M型阴极热失效机理模型，并在此基础上开展了M型阴极加速寿命实验仿真，分析了工作应力对阈值参数...
微间距放电在不同气压与间距下路径改变的研究————作者：魏先锐;孙岩洲;张昊;马国凯;
摘要：为了研究微米间距放电起始路径对传统巴申（Paschen）曲线的影响，在电极间距为10μm-100μm、气压为1kPa-100kPa的范围内，对两组不同电极进行气体放电实验，并利用COMSOL多物理场仿真软件模拟了板-板电极在微间距中的电场强度和电子密度，同时对近似放电路径进行数值计算。研究发现在电极边缘没有绝缘层时，平台期内电极间的电离系数会随着气压的降低而减小，使得间隙内的碰撞电离次数减少，从而...
多探测器信号协同成像机制及其在扫描电镜材料表征中的应用————作者：薛敏;魏杰;陈炜晔;张磊;
摘要：本研究以金属样品和不导电纳米材料为研究对象，采用Zeiss Sigma500型热场发射扫描电镜，系统研究了In-lens、ET-SE和HDBSD探测器信号协同成像机制及其对材料表征的影响。研究表明，通过协同信号成像策略，可有效整合不同探测器在电子信号收集特性和成像效果方面的特异性优势：In-lens探测器擅长表面细节解析，ET-SE探测器对空间结构敏感，而HDBSD探测器则具有对原子序数敏感的特性...
溅射离子泵空间磁场的分布优化研究————作者：王岩;王鹏飞;任晨华;韩立;
摘要：永磁体是溅射离子泵重要的组成部件，通过数值模拟对现有溅射离子泵结构中的空间磁场分布进行分析，从而得到溅射离子泵外磁场和内磁场分布特征。在此基础上，提出了降低磁场外溢的双层磁屏蔽结构和提高内部磁场均匀度的NN极同向阵列永磁体模型。双层磁屏蔽可以提供更高效屏蔽作用，气隙比控制在5%时，屏蔽效果可达到最大值的80%以上；内磁场将单一永磁体改为NN极同向阵列模型，可以有效提高磁场均匀度。提出的结构模型对溅...
高速空间定向分子流地面模拟与压力校准方法研究————作者：张湧颀;鄂鹏;陈千睿;宋春尧;王欢;
摘要：本文针对航天器在轨运行时周围中性气体压力测量与校准的需求，开展了高速空间定向分子流的地面模拟与压力校准方法的研究。基于离子束表面中和的方法，采用单一种类气体来模拟空间定向分子流的压力效应，通过建立束流的传输过程模型，并对离子束的加速引出、中和以及传输过程进行定量化分析，建立了一套校准转换器型方向规的方法。该方法为高速定向分子流的地面模拟与压力校准提供了参考方法，可用于指导转换器型方向规及其地面校准...
170/218GHz双频回旋管准光模式变换器设计————作者：田德成;张瑞;赵国慧;王勇;田露;
摘要：传统回旋管准光模式变换器受限于单频工作特性，难以满足多频回旋管在聚变堆加热与太赫兹通信等领域的发展需求。本文基于耦合模理论，提出一种支持170 GHz，TE31，8模与218 GHz，TE40，10双频工作的准光辐射器设计方法，通过优化模式耦合参数实现在同一辐射切口内双频协同工作。此外，结合新型相位差算法构建三级准光镜面系统，完成波束-电子束路径分离及波...
HfNbTaTiZr难熔高熵合金表面渗碳和高温轧制研究————作者：杨光;李金娜;庞云;马贤;王丁丁;马尚义;刘继文;
摘要：本文主要使用了低压真空表面渗碳技术、扫描电子显微术、X射线衍射、X射线光电子能谱技术、纳米压痕技术和高温轧制技术等手段研究了表面渗碳和高温轧制过程对HfNbTaTiZr难熔高熵合金的影响。通过固溶体形成能力参数Ω和价电子浓度VEC的计算分析得出该高熵合金为体心立方结构，符合铸态或1000℃高温轧制后合金试样的检测结果。在铸态试样中5种金属元素的结合能特征峰位均向低能方向偏移，说明这些金属原子周围的...
大气压低频容性耦合Ar/O2放电特性研究————作者：吕明宇;刘相梅;王博;林婧;王鑫;
摘要：本文采用一维流体模型，对大气压低频（100 kHz）Ar/O2等离子体的放电特性进行深入剖析，着重探讨了气压、频率对等离子体密度、电离率、电子温度以及轰击到上极板处离子能量等参数的影响。结果显示，低频放电中γ模式占主导，DA（Drift-Ambipolar ）模式相对较弱，但呈现出明显的漂移电场和双极扩散场，电子主要集中在上极板处，轰击到上极板处离子能量较高。随着放电频率的增...
镱金属真空蒸发过程中束形器参数对束流特性的影响————作者：郭凯;杨佳琦;张志忠;
摘要：原子蒸气激光同位素分离过程中，蒸发原子束的密度、发散角等特性对分离、收集过程存在重要影响。本文基于直接模拟蒙特卡罗方法方法，对镱金属真空蒸发过程开展数值模拟研究，主要讨论了蒸发温度较低（700～820K）时真空环境下束流在蜂窝板和狭缝板传输过程中出口束流特性的影响因素。研究结果表明，蜂窝板孔道长径比、壁面作用系数、入口束流稀薄程度等参数与束流约束效果正相关，且孔道出口束流平均发散角最小为22.5°...
转子吸力面弧度及转速对旋转式水力空化反应器空化特性影响研究————作者：李晓佟;王磊;蒲发杰;管思桐;刘竞婷;宋永兴;
摘要：水力空化被认为是一种绿色、高效、环保的水消毒处理技术，且不产生任何有毒副产物。本文提出三种不同吸力面弧度叶形转子，经数值模拟，对比分析空化率、气相、压力、流速等参数，分别研究吸力面弧度和转速对转子-径隙式水力空化反应器的空化特性影响。结果表明，转速为5040r/min时，吸力面弧度60°的转子区域空泡体积和空化率最大，表现最优空化性能，此工况转子低压区域最大，优化压力梯度分布实现空泡发展的动态平衡...
空气耦合的宽频带CMUT微元及阵列设计————作者：刘袁涛;许高斌;杨宇诚;孙百川;季旭;
摘要：针对中频段（200 kHz～2 MHz）空气耦合电容式MEMS超声换能器带宽窄、灵敏度低的问题，本文采用微元结构设计和阵列布局优化的方法实现了具备高灵敏度和宽频带的电容式MEMS超声换能器微元及阵列。微元通过圆环形电极与镍凸环的复合结构调节振膜刚度，使振膜呈现活塞运动模式，从而提升灵敏度；阵列采用异构-同构协同的新型面阵布局，通过横向异构设计（不同微元频带交叠）拓宽带宽，并利用纵向同构设计（相同微...
结构参数对水环真空泵能量损失及其性能影响研究————作者：李清云;赵国勇;刘华一;杨盼盼;李燕杰;边靖尧;
摘要：为分析结构参数对水环真空泵能量损失及水力性能的影响，本文采用数值模拟和熵产理论相结合的方法，研究了不同轮毂比和叶片包角分布下对水环真空泵能量特征和性能的影响规律。结果表明：水力损失主要由湍流耗散熵产和壁面效应熵产两部分产生，而直接耗散熵产造成损失最小；叶轮区域的湍动能和熵产损失较大，高熵产生率区域主要分布在吸气区和排气区。在轮毂比和叶片包角设定范围内，壁面熵产损失均随两者增大呈不断增加趋势。轮毂比...
高稳定性、反铁磁氮化锰薄膜的分子束外延制备————作者：冀壮;肖东东;谷明辉;孟梦;郭建东;
摘要：本文利用等离子体辅助的分子束外延（MBE），成功制备了高质量反铁磁（AFM）θ-相氮化锰（MnN）薄膜。结构分析表明外延薄膜具有四方对称性，其中c/a比值为0.98。外延的MnN薄膜在水中和大气环境下表现出极高的稳定性，这对实际应用至关重要。电输运表明MnN为金属性，在低温下电阻上翘，这可能源于氮空位诱导的磁性杂质及随之产生的近藤效应。此外，通过制备MnN/钴铁硼（CoFeB）异质结构，探究了Mn...
热轧制工艺对Ti61Al16Cr10Nb8V5多主元合显微组织与力学性能的影响————作者：何杨宇;张朝晖;刘一帆;程一辰;贾晓彤;王强;周金朝;程兴旺;
摘要：本文对固溶后的Ti61Al16Cr10Nb8V5多主元合金（简称Ti61V5合金）进行了高温压缩实验从而得到其热加工图，并由此进一步确定了合金的热轧制工艺范围：温度920-1030 ℃，应变速率0.001 /s-0.01 /s，单次工程应变量22%-36%。通过控制变量法对Ti61V5合金...
射频电源电参数对四极质谱计性能影响理论分析与仿真验证————作者：李星言;成永军;冯天佑;孙雯君;陈联;王星辉;赵澜;
摘要：四极质谱计在各行业的需求量不断加大，我国也逐步开始高精度四极质谱计研究，因此对射频电源性能提出更高要求。基于四极电场以及电参数影响因素理论，使用离子光学仿真软件SIMION针对不同电参数对电场运动以及离子轨迹进行了建模与仿真分析。仿真分析结果表明，在给定的仿真参数下，增大偏置电压可以减小离子入射能量，从而对分辨率有一定改善，但由于大质量数离子受边缘场影响更大，因此大质量数离子通过率下降明显；增大电...
感应耦合等离子体电磁特性的模拟————作者：官泳;张政权;
摘要：本研究基于等离子体隐身技术背景，建立了感应耦合等离子体（ICP）的电磁模型，用于分析不同放电条件下等离子体的电磁传输特性，为等离子体隐身技术提供理论支持。等离子体参数基于流体动力学模拟结果设定，以提高模型精度。通过模拟研究了ICP的反射频谱和吸收频谱。结果表明，调节气体压力、工作气体比例及功率等条件可有效控制衰减频带和幅度，实现雷达反射信号的抑制。其中，O-ICP对6 GHz以下低频段吸收较强，而...
MAED-CNN:一种原子尺度图像降噪的深度学习模型————作者：詹凌涛;范浩龙;张腾;王婷婷;曹雄柏;李燕;周贞如;张全震;杨惠霞;王业亮;
摘要：工作在超高真空环境下的扫描隧道显微镜（STM）具备原子级分辨率，广泛应用于材料表面结构的精细成像。然而，STM图像易受机械振动、电子噪声、环境扰动等多种因素影响，导致图像质量下降，严重制约其科学研究价值。为提升STM图像的可用性和精度，本文提出一种基于多尺度特征提取与注意力机制的深度学习图像修复模型——MAED-CNN。该模型采用U-Net编码-解码结构，融合多尺度卷积模块与通道注意力机制，并引入...
不锈钢的电子轰击放气影响特性研究————作者：罗艳;王魁波;吴晓斌;
摘要：电子轰击放气对一些真空系统的设计起到决定性作用，但电子轰击放气的影响因素很多。采用典型的真空腔室材料316L不锈钢，开展了电子轰击参数对放气的影响特性实验研究。结果表明，电子束首次轰击新鲜表面时，电子轰击放气响应是立即且剧烈的，后续轰击虽仍为即时响应，但强度显著衰减；随电子束累积剂量的增加，电子轰击放气量和电子产额逐渐下降，降至初始值的近一半；随电子通量的增加，电子轰击放气量和电子产额略微增加；随...
DBD等离子体处理火驱尾气中稀薄甲烷的实验研究————作者：马婷婷;成鹏;韩微笑;孙康宁;李森;
摘要：本文采用了介质阻挡放电非平衡态等离子体技术对火驱尾气中稀薄甲烷进行低温高效处理。实验考察了等离子体放电功率（21～46W），O2/CH4摩尔比（2～10）和气体流量（400～1200mL/min）对CH4转化率、CO2和CO选择性的影响。结果表明，随着放电功率和O2/CH4
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