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钌表面上锡及其氧化污染物的原位清洗研究

四川大学学报（自然科学版） 2024年第3期61卷 272-283页

作者：彭怡超叶宗标王思蜀蒲国韦建军芶富均四川大学原子核科学技术研究所成都610064 四川大学原子与分子物理研究所成都610064

本文介绍了在多层反射镜钌表面原位清洗锡及其氧化污染物的实验研究.实验通过物理气相沉积(PVD)方法制备颗粒状和薄膜状锡及其氧化污染物,并采用朗缪尔探针和减速场离子能量分析仪(RFEA)对不同功率的氢等离子体进行了系统分析.对比颗粒... 详细信息

本文介绍了在多层反射镜钌表面原位清洗锡及其氧化污染物的实验研究.实验通过物理气相沉积(PVD)方法制备颗粒状和薄膜状锡及其氧化污染物,并采用朗缪尔探针和减速场离子能量分析仪(RFEA)对不同功率的氢等离子体进行了系统分析.对比颗粒状和薄膜状锡及其氧化污染物的清洗速率后发现,颗粒状污染物顶部的清洗速率最高,其平均清洗速率次之,而薄膜状污染物的清洗速率最低.XPS结果表明经过低功率(1 W)等离子体清洗后,锡氧键断裂并发生了化学还原过程.扫描电镜截面图像显示低功率清洗后底部的薄膜厚度增加,指明清洗过程中的再沉积现象.TRIM模拟说明高功率(10 W)下氢注入深度超过钌膜厚度,而低功率(1 W)下氢注入深度小于钌膜厚度.钌膜的粗糙度在1 W照射10 h后仍保持稳定.在化学还原和刻蚀过程中,氢离子和氢自由基分别起到断裂化学键和反应物的作用.根据上述结果推断,低功率(1 W)氢等离子体可实现对锡及其氧化污染物的无损原位清洗.

关键词：锡及其氧化污染物氢等离子体钌原位清洗

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等离子体窗密封性能实验研究

四川大学学报（自然科学版） 2024年第1期61卷 135-140页

作者：苑聪聪刘建星王思蜀陈波陈建军王宏彬叶宗标芶富均四川大学原子核科学技术研究所成都610064 四川大学原子与分子物理研究所成都610064

等离子体窗具有高真空密封性和良好的束流通过性,在电子束焊接、加速器等领域有很大的应用前景.针对传统等离子体窗应用孔径小的问题,本文在优化的三阴极源基础上研究了通道直径为7 mm和8 mm等离子体窗的密封特性,以及Ar、He、H_(2)三... 详细信息

等离子体窗具有高真空密封性和良好的束流通过性,在电子束焊接、加速器等领域有很大的应用前景.针对传统等离子体窗应用孔径小的问题,本文在优化的三阴极源基础上研究了通道直径为7 mm和8 mm等离子体窗的密封特性,以及Ar、He、H_(2)三种等离子窗压降系数随输入电流和气流量的变化关系.结果显示,在输入电流120~210 A、气流量1000~5000 sccm范围内,Ar等离子体窗的压降系数随输入电流、气流量的增加呈先上升后下降的变化趋势,He、H_(2)等离子体窗的压降系数随输入电流的增加逐渐上升,但随着气流量的增加,He等离子体窗的压降系数先上升后下降,H_(2)等离子体窗的压降系数逐渐下降.本实验获得的等离子体窗最大压降系数为2550,可隔绝的最大高压为1 atm,与已报道文献相比具备较好的竞争优势,展现了良好的密封性,在未来加速器等领域有很大的应用潜力.

关键词：等离子体窗压降系数密封加速器

不同挤压方式下含LPSO相稀土镁合金组织演变及性能研究

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不同挤压方式下含LPSO相稀土镁合金组织演变及性能研究

作者：王思蜀江苏科技大学

学位级别：硕士

随着航空航天、国防军工、汽车和新能源产业等领域对高性能轻质结构材料的需求日益增多,导致对高性能镁合金的开发与研究更加迫切。但镁合金目前难以实现大规模应用,主要是由于存在腐蚀性能差、变形困难以及因缺乏有效地析出相而导致的... 详细信息

随着航空航天、国防军工、汽车和新能源产业等领域对高性能轻质结构材料的需求日益增多,导致对高性能镁合金的开发与研究更加迫切。但镁合金目前难以实现大规模应用,主要是由于存在腐蚀性能差、变形困难以及因缺乏有效地析出相而导致的力学性能不足等问题。在镁合金中添加稀土元素,可提高镁合金的力学、耐热、阻燃、耐腐蚀等性能。稀土元素的添加能够在镁合金中形成有效的金属间化合物,起到强化效果。其中,在Mg-Y/Gd-Zn等体系中能够形成一种长程有序(LPSO)相,这种LPSO相在镁合金中展现出优异的强化效果。近年来,含LPSO相的稀土镁合金受到了国内外学者的广泛关注,如何有效的利用LPSO相,实现镁合金强度与塑性的同步提高,是开发高强高韧含LPSO相镁合金一个急需解决的关键科学问题。本文通过常规铸造的方法成功制备出含LPSO结构相的Mg-6Gd-1Zn-0.5Zr(wt.%)合金。首先,在500℃下对铸态合金进行变形前热处理,即高温均匀化处理,研究热处理过程中合金的微观组织演变。结果表明,随着均匀化时间的延长,合金中含有的块状(Mg,Zn)Gd相逐渐回溶入α-Mg基体,晶粒内部片层状LPSO结构相逐渐析出并生长,直至500℃均匀化12 h后,片层状长满整个晶粒,合金硬度也达到峰值。随着均匀化时间的进一步延长,LPSO结构相发生回溶,由片层状转变为点状。最终,选取500℃均匀化12 h为最佳变形前热处理工艺。对均匀化态合金进行不同挤压方式(正挤压和复合挤压)及参数下(挤压温度和挤压比)的热挤压,研究合金在热挤压过程中的微观组织演变及室温拉伸性能。结果表明,正挤压合金由沿挤压方向被拉长的变形组织组成,而复合挤压合金发生了不同程度的动态再结晶行为,由细小且具有随机取向的动态再结晶晶粒和粗大的变形组织组成的典型双峰结构。复合挤压合金的动态再结晶机制主要为连续动态再结晶、粒子激发形核机制和扭折协助再结晶机制。挤压态合金都形成了典型的纤维织构,正挤压合金织构强度较高,合金强度较高,但延伸率较低。复合挤压合金极限抗拉强度为290MPa,延伸率为20.68%。经过后续固溶时效处理后,合金中弥散析出了大量条纹状β’相,合金强度提高,但其强化效果有限,由于β’相的共格且易剪切性促进合金中滑移带的形成,因此时效析出强化效果有限。固溶时效处理后,合金的KAM值降低,位错密度减少,合金发生静态再结晶行为,再结晶晶粒逐渐消耗变形组织。合金织构类型未发生变化,但织构强度由于再结晶行为的发生,显著降低,合金强度降低,塑性提升。

关键词： Mg-Gd-Zn-Zr合金热挤压时效析出相再结晶行为织构演变

等离子体-气体渗透装置中静态液态锂-固态金属膜双层结构Li/Fe的氢渗透行为研究

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四川大学学报（自然科学版） 2023年第1期60卷 108-115页

作者：荆文娜刘建星王思蜀陈波陈建军韦建军叶宗标芶富均四川大学原子核科学技术研究所成都610064 四川大学原子与分子物理研究所成都610064

在未来聚变堆中,氚透过第一壁的渗透和滞留行为是影响氚自持以及装置核安全的重要问题.针对这一问题,四川大学先进核能实验室自主设计了可以研究气体和等离子体驱动的氢同位素在静态/流动液态金属中渗透行为的装置.本文详细地介绍了该装... 详细信息

在未来聚变堆中,氚透过第一壁的渗透和滞留行为是影响氚自持以及装置核安全的重要问题.针对这一问题,四川大学先进核能实验室自主设计了可以研究气体和等离子体驱动的氢同位素在静态/流动液态金属中渗透行为的装置.本文详细地介绍了该装置,并分别研究了在气体驱动和等离子体驱动这两种渗透机制下,氢透过静态双层渗透结构Li/Fe的渗透行为.从实验结果中发现,温度的升高会使得气体驱动的氢渗透通量升高,且到达稳态的时间缩短.ICP等离子体源功率增大,引起氢等离子体密度增大,也会使得等离子体驱动的氢渗透通量升高.气体驱动渗透到达稳态的时间远小于等离子体驱动渗透到达稳态的时间.本文还通过迟滞时间法计算得到了两种不同渗透驱动机制下氢原子在Li/Fe中的扩散系数.实验结果表明,该渗透装置可以较好地对氢同位素在液态金属中的渗透行为进行研究.

关键词：液态金属双层结构气体驱动氢渗透等离子体驱动氢渗透

Investigation of a facile plasma-driven method for in situ cleaning of metal-based contamination

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Plasma Science and Technology 2023年第1期25卷 67-79页

作者：王思蜀杨黎蒲国刘建星荆文娜芶富均陈曙嵬陈波陈建军叶宗标韦建军 Institute of Atomic and Molecular Physics Sichuan UniversityChengdu 610064People's Republic of China Key Laboratory of Radiation Physics and Technology Ministry of EducationInstitute of Nuclear Science and TechnologySichuan UniversityChengdu 610064People's Republic of China College of Physics Sichuan UniversityChengdu 610064People's Republic of China

Self-cleaning of tin contaminants was realized utilizing a self-driven hydrogen plasma.Cleaning rates of 0.7-6 nm min-1were achieved for removal of discontinuous tin particles at different powers.The analysis of topography and cross-sectional morphology revealed that the removal of tin particles was achieved through top-down cleaning with hydrogen plasma,where the upper part of spherical tin particles was always more intensely cleaned under the synergistic effect of hydrogen atoms and ions due to the vertical incidence of ions to the substrate during the whole cleaning process.Redeposition of tin atoms caused by physical sputtering and its promotion of the chemical cleaning effect was observed for the first time.Reflectance recovery measurements during cleaning and surface analysis of the substrate after cleaning indicated that nondestructive cleaning with a reflectance loss of less than 1%can be achieved at a relatively low power of120 W.Plasma-induced substrate damage,such as holes and valleys,reduced the reflectance of the substrate when cleaning was performed at a high power greater than 120 W,so this method should only be considered for application under conditions without substrate exposure.This study provides a comprehensive understanding of the removal of discontinuous tin particles using the in situ self-driven plasma cleaning method,and also provides meaningful guidance for the extension of this method in other potential fields of application.

关键词： plasma material cleaning

Cleaning of nitrogen-containing carbon contamination by atmospheric pressure plasma jet

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Plasma Science and Technology 2022年第10期24卷 127-138页

作者：杨黎王思蜀吴安东陈波陈建军王宏彬陈曙嵬韦建军张坤叶宗标芶富均 Key Laboratory of Radiation Physics and Technology Ministry of EducationInstitute of Nuclear Science and TechnologySichuan UniversityChengdu 610064People's Republic of China Institute of Atomic and Molecular Physics Sichuan UniversityChengdu 610064People's Republic of China Institute of Modern Physics Chinese Academy of SciencesLanzhou 730000People's Republic of China College of Physics Sichuan UniversityChengdu 610064People's Republic of China

Atmospheric pressure plasma jet(APPJ)was used to clean nitrogen-containing carbon films(C–N)fabricated by plasma-assisted chemical vapor deposition method employing the plasma surface interaction linear device at Sichuan University(SCU-PSI).The properties of the contaminated films on the surface of pristine and He-plasma pre-irradiated tungsten matrix,such as morphology,crystalline structure,element composition and chemical structure were characterized by scanning electron microscopy,grazing incidence x-ray diffraction and x-ray photoelectron spectroscopy.The experimental results revealed that the removal of C–N film with a thickness of tens of microns can be realized through APPJ cleaning regardless of the morphology of the substrates.Similar removal rates of 16.82 and 13.78μm min^(-1)were obtained for C–N films deposited on a smooth pristine W surface and rough fuzz-covered W surface,respectively.This is a remarkable improvement in comparison to the traditional cleaning method.However,slight surface oxidation was found after APPJ cleaning,but the degree of oxidation was acceptable with an oxidation depth increase of only 3.15 nm.Optical emission spectroscopy analysis and mass spectrometry analysis showed that C–N contamination was mainly removed through chemical reaction with reactive oxygen species during APPJ treatment using air as the working gas.These results make APPJ cleaning a potentially effective method for the rapid removal of C–N films from the wall surfaces of fusion devices.

关键词： N-containing C(C–N)film plasma-assisted chemical vapor deposition He-plasma irradiation atmospheric pressure plasma jet plasma cleaning

Gas-and plasma-driven hydrogen permeation behavior of stagnant eutectic-solid GaInSn/Fe double-layer structure

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Chinese Physics B 2023年第4期32卷 482-492页

作者：荆文娜刘建星郭恒鑫王思蜀毕海林陈波陈建军王宏彬韦建军叶宗标芶富均 Key Laboratory of Radiation Physics and Technology of the Ministry of Education Institute of Nuclear Science and TechnologySichuan UniversityChengdu 610064China Institute of Atomic and Molecular Physics Sichuan UniversityChengdu 610064China Hefei University of Technology Hefei 230009China

Gas-driven permeation(GDP)and plasma-driven permeation(PDP)of hydrogen gas through Ga In Sn/Fe are systematically investigated in this work.The permeation parameters of hydrogen through Ga In Sn/Fe,including diffusivity,Sieverts'constant,permeability,and surface recombination coefficient are obtained.The permeation flux of hydrogen through Ga In Sn/Fe shows great dependence on external conditions such as temperature,hydrogen pressure,and thickness of liquid Ga In Sn.Furthermore,the hydrogen permeation behavior through Ga In Sn/Fe is well consistent with the multilayer permeation theory.In PDP and GDP experiments,hydrogen through Ga In Sn/Fe satisfies the diffusion-limited regime.In addition,the permeation flux of PDP is greater than that of GDP.The increase of hydrogen plasma density hardly causes the hydrogen PDP flux to change within the test scope of this work,which is due to the dissolution saturation.These findings provide guidance for a comprehensive and systematic understanding of hydrogen isotope recycling,permeation,and retention in plasma-facing components under actual conditions.

关键词： liquid metals double-layer gas-driven permeation plasma-driven permeation

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Poisson方程的L^(p)理论

中国科学：数学 2024年第3期54卷 559-574页

作者：周蜀林北京大学数学科学学院北京100871

本文对于Poisson方程的Dirichlet问题(第一边值问题)、Neumann问题(第二边值问题)和Robin问题(第三边值问题),给出一个简单而统一的方法来得到解的全局L^(p)-估计(或称为Calderon-Zygmund估计).这个方法的核心是基本的L^(2)-估计和对于... 详细信息

本文对于Poisson方程的Dirichlet问题(第一边值问题)、Neumann问题(第二边值问题)和Robin问题(第三边值问题),给出一个简单而统一的方法来得到解的全局L^(p)-估计(或称为Calderon-Zygmund估计).这个方法的核心是基本的L^(2)-估计和对于解的二阶偏导数的分布函数的精细分解.

关键词： Poisson方程 L^(p)-估计 Dirichlet问题 Neumann问题 Robin问题

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光学显微成像助力肿瘤精准医疗

中国激光 2024年第9期51卷 42-60页

作者：杨彬岳蜀华王璞北京航空航天大学生物与医学工程学院北京市生物医学工程高精尖创新中心北京100083

精准医疗是当下肿瘤诊疗的核心问题,即针对不同的病人定制治疗方案,以获得更好的治疗效果和预后。因肿瘤生物机制及诊疗方案的复杂性,现行基于基因测序和传统表型功能检测的肿瘤精准医疗临床实践,难以有效制定可覆盖大部分病患和药物选... 详细信息

精准医疗是当下肿瘤诊疗的核心问题,即针对不同的病人定制治疗方案,以获得更好的治疗效果和预后。因肿瘤生物机制及诊疗方案的复杂性,现行基于基因测序和传统表型功能检测的肿瘤精准医疗临床实践,难以有效制定可覆盖大部分病患和药物选择的治疗方案。光学显微成像技术能够对肿瘤组织和细胞中的基因组、蛋白组和代谢组信息进行定量分析和空间定位,识别特定病患肿瘤分子特征和生化反应异常,从而建立起肿瘤基因组和表型组的认知桥梁。本文介绍了不同光学显微成像技术在肿瘤精准医疗领域的相关研究和应用,包括多重免疫荧光(mIF)、荧光原位杂交(FISH)和相干拉曼散射(CRS)等光学显微成像技术。这些技术可以从肿瘤微环境、分子特征和代谢组学等角度进行深入洞察,在肿瘤精准医疗领域发挥着重要作用.

关键词：肿瘤精准医疗二代测序表型功能检测光学显微成像相干拉曼散射中红外光热成像