背散射分析技術在固氦材料及原子內殼層電離截面研究中的應用.pdf

1、盧瑟福背散射分析技術是一種常規(guī)的雜質成分、含量及深度分布、膜厚度分析手段，是諸多離子束分析技術中應用最為廣泛的一種微分析技術。該方法具有簡單、可靠、快速、無需標準樣品就能得到定量分析結果、不必破壞樣品宏觀結構就能得到深度分布信息等特點。它廣泛地應用于薄膜物理、材料科學、環(huán)境科學等各個領域。本文基于背散射分析技術，對納米晶固氦材料和電子碰撞原子內殼層電離截面實驗研究中的一些問題進行了探討。 在核能技術的許多領域，常涉及到氦在材料中

2、的產生積累等問題。研究材料中的氦行為必須人為地引入氦，理想的引入方法是不在材料中引入附加的損傷。本文采用He／Ar復合氣氛下磁控濺射共沉積的方法成功地制備了高含氦納米晶Ti膜和含氦納米晶LaNiAl合金膜并通過增強質子背散射技術分析了樣品中氦的含量及深度分布情況。分析結果表明，在沉膜的過程中，大量的氦原子能同時沉積而且在膜中的分布均勻，氦的含量受He／Ar流量比、基片溫度和放電電流等濺射沉積參數的影響，隨著 He／Ar流量比的增加而增大

3、，隨著基片溫度和濺射電流的增加逐漸減少。跟蹤測試表明，納米晶Ti膜和LaNiAl膜中的氦在室溫下的自然釋放緩慢，能在樣品中保存較長的時間，其中LaNiAl膜在經過沖放H<,2>實驗后仍能保持其固氦能力。研究中還發(fā)現，沉膜過程晶粒的長大受襯底溫度的影響，隨著襯底溫度的升高晶粒有增大的趨勢。 近年來，在本實驗室，對電子碰撞引起的原子內殼層電離截面的研究一直是備受關注的課題之一。在從事電子碰撞引起原子內殼層電離截面的測量工作中，我們