Xe^(23+)离子束轰击低温工况下的无氧铜表面解吸性能研究

作     者：焦纪强 蒙峻 罗成 柴振 谢文君 JIAO Jiqiang;MENG Jun;LUO Cheng;CHAI Zhen;XIE Wenjun

作者机构：中国科学院近代物理研究所兰州730000 先进能源科学与技术广东省实验室广东惠州516003 中国科学院大学核科学与技术学院北京100049 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2024年第38卷第1期

页      面：131-135页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：兰州重离子加速器运行维护(Y9HIRLL100) 中国科学院重大科技基础设施项目(E229541YWG) 

主　　题：强流重离子加速器 无氧铜 低温工况 解吸率 在束试验 

摘      要：强流重离子加速器运行时产生动态真空效应引起束流寿命缩短,需安装无氧铜束流准直器来降低该效应。为探究无氧铜材料在离子束轰击下的解吸性能,本工作设计并研制了满足低温工况的解吸率测试装置,在兰州重离子加速器国家实验室利用Xe^(23+)离子束完成了无氧铜温度在4.2 K、20 K、77 K和300 K,以及束流能量为0.58 MeV/u、0.96 MeV/u和1.3 MeV/u的在束试验。结果表明,离子束轰击无氧铜表面时解吸出最多的分子为H_(2),其次分别为H2O、CO、CO_(2)、Ar和O_(2);当温度为4.2 K、束流能量为0.58 MeV/u时无氧铜解吸出H2的比例为87.74%。在同一能量下,随着无氧铜表面温度的升高,解吸率呈增加趋势,能量为0.58 MeV/u时,4.2 K下无氧铜的解吸率仅为25 mol/ion,小于300 K时的600 mol/ion,表明温度越高其解吸产额越大。在同一温度下,随着束流能量的升高无氧铜表面解吸率增加,但增加趋势逐渐减缓,解吸产额趋向饱和。