博士论文-CSNS陶瓷真空盒镀TiN膜的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 王梨兵 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2011 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 裴国玺 |
| 关键词 | 陶瓷真空盒 磁控溅射 TiN薄膜 LabVIEW 电磁场模拟计算 |
| 学位专业 | 核技术及应用 |
| 中文摘要 | 中国散裂中子源(CSNS)是即将建造的一台大科学实验装置，可以进行物理、化学、生物、材料科学、医药、新型能源开发等诸多重要学科及前沿领域的研究，其核心部件是一台高束流功率的快循环同步质子加速器(RCS)。由于RCS中的二极、四极磁铁的磁场快速变化，因此二极磁铁和四极磁铁中采用等静压成型的氧化铝陶瓷真空盒，以抑制快速变化的磁场产生的涡流效应带来的热损耗和磁场干扰。但是，氧化铝陶瓷材料的二次电子发射系数较高，因此在陶瓷真空盒内壁需要镀一层TiN薄膜，来减小真空盒内表面的二次电子发射系数，抑制由于电子倍增引起的电子云不稳定性。; 本论文围绕二极、四极陶瓷真空盒内壁镀TiN薄膜的工程任务，开展了相关的理论和实验研究。根据四极陶瓷真空盒的特点以及设备条件，建立了模拟镀膜系统，采用磁控溅射法进行了实验和分析，对系统装置进行了改进。在此基础上对四极陶瓷真空盒样机建立了一套独特的实验系统，进行了镀膜实验，并对镀膜样品进行了测量和分析。结果表明，样机上所镀TiN薄膜，膜厚在100nm左右，Ti、N比在0.8~1.2之间，附着力也满足工程设计指标，完成了CSNS四极陶瓷真空盒样机的镀膜任务。同时，本论文又对二极陶瓷真空盒的镀膜进行了细致的讨论，经过多次的实验研究、总结分析和实验改进，最终克服了由于二极真空盒的跑道形内孔径对镀膜结果造成的不利影响，成功完成了长约420mm的二极真空盒陶瓷节的镀膜任务，实验结果达到工程设计指标。另外，提出了3米长二极陶瓷真空盒整体镀膜的可行性方案。; 此外，本论文又基于LabVIEW软件环境建立了镀膜过程中的真空数据采集程序；还利用CST电磁场模拟计算软件，对二极、四极陶瓷真空盒样机镀膜系统进行了建模，对系统内部的电磁场进行了详细的计算和分析，给出了实验系统的内部电磁场分布，为镀膜实验提供了理论依据。 |
| 学科主题 | 核技术及应用 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2016-02-25 |
| 源URL | [http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/209906]  |
| 专题 | 加速器中心_学位论文和出站报告 |
| 作者单位 | 中国科学院高能物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王梨兵. 博士论文-CSNS陶瓷真空盒镀TiN膜的研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2011. |
入库方式： OAI收割
来源：高能物理研究所
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