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人造金刚石晶体缺陷的同步辐射X射线衍射形貌像浅析

陈涛 , 巫翔 , 亓利剑 , 王河锦

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.01.008

利用同步辐射X射线对人造金刚石晶体缺陷进行了形貌学研究,实验采用了透射(劳埃)形貌术和反射形貌术两种方法.所得的X射线透射劳埃图上大部分斑点分别分布在四条主晶带上,经分析发现,该金刚石晶体主要的晶体缺陷为位错,并推导出晶体内部存在Frank不全位错.该晶体的反射形貌像中位错呈网状分布,说明其表层缺陷多于内部缺陷.此外,由形貌像分析发现该人造金刚石晶体的晶体缺陷明显少于天然金刚石.

关键词: 人造金刚石 , 晶体缺陷 , 位错 , 同步辐射 , 形貌像

同步辐射X射线形貌术在晶体生长和缺陷研究中的应用

蒋建华

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2000.02.018

本文介绍了同步辐射光源的特点,以及在应用于X射线形貌术时带来的各种好处.并通过介绍在北京同步辐射装置上所做的若干实验成果,扼要叙述了同步辐射X射线形貌术在晶体缺陷研究和晶体生长中的应用.

关键词: 同步辐射 , X射线形貌术 , 晶体缺陷 , 晶体生长

GH3535合金700℃恒温氧化行为研究

范金鑫 , 陆燕玲 , 李志军 , 董加胜 , 张继祥 , 周兴泰 , 怀平

稀有金属材料与工程

利用增重法,研究了GH3535合金在700℃/700 h下的恒温氧化行为.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子探针(EPMA)和同步辐射荧光(SRXRF)分析技术研究了GH3535合金高温氧化膜的氧化动力学、形貌及氧化物的组成.结果表明,GH3535合金在700℃/700 h氧化后表面氧化膜无明显剥落,氧化动力学曲线遵循立方规律,氧化膜厚度为5 um左右,无内氧化现象发生.700℃下,GH3535合金属于完全抗氧化等级.合金表面生成的氧化膜成分以NiO、Cr2O3、NiCr2O4和NiMn2O4为主.

关键词: GH3535镍基合金 , 高温氧化 , 氧化动力学 , 氧化膜 , 同步辐射

Ia型天然金刚石结构缺陷的同步辐射形貌研究

于万里 , 田玉莲 , 黄万霞

功能材料

红外吸收光谱表明样品含片状和分散状分布的杂质氮,属Ia型金刚石.利用同步辐射对晶体进行了形貌学研究,在近完整晶体内近中心的(001)和(010)结晶学平面内观察到生长带,生长方向平行于(100)和(010).在欠完整晶体内小角度晶界发育,取向角达2.5°以上.晶体完整性与氮含量无明显相关关系.

关键词: 金刚石 , 结构缺陷 , 同步辐射 , 红外吸收光谱

甲醇对正庚烷层流预混火焰影响的实验研究

许汉君 , 姚春德 , 徐广兰 , 阳向兰 , 杨玖重 , 王占东

工程热物理学报

利用低压层流预混火焰结合同步辐射真空紫外光电离技术和分子束取样质谱技术,探测到并计算了甲醇摩尔掺混比为0%、11%、28%和50%的甲醇/正庚烷/氧气/氩气火焰中62种燃烧中间产物和最终产物的摩尔分数.结果发现,甲醇的加入对正庚烷的消耗速率和大分子裂解没有影响,其主要作用表现在对C1和C2小分子摩尔分数的影响.甲醇的氧化速率比正庚烷快,故用甲醇替换一部分正庚烷后,整体氧化速率加快.甲醇的加入对甲基、乙炔、乙基、乙烷、乙烯酮有抑制作用,对甲醛和乙醛有促进作用.研究结果为今后机理验证模拟提供了实验依据.

关键词: 甲醇 , 正庚烷 , 低压层流预混火焰 , 同步辐射

甲醇对正庚烷富燃层流预混火焰影响的研究

许汉君 , 姚春德 , 徐广兰 , 王占东 , 金汉锋

工程热物理学报

采用同步辐射真空紫外光电离质谱技术作为测量手段,对正庚烷/甲醇/氧气/氩气富燃低压层流预混火焰进行了实验和模拟研究。结合文献记载的正庚烷火焰,针对包括苯及苯的前驱体在内的物质开展了对比研究。结果表明,甲醇的加入加快了整体燃烧进程,使得大多数中间物质最大摩尔分数降低,其出现的位置提前。随着脱氢裂解反应的深入,处于反应链下游的物质受甲醇加入的影响较小。苯的C4前驱体相比于C3前驱体受到甲醇的加入影响大,由物质生成率分析可知,火焰中苯的生成路径以C4+C2为主。

关键词: 甲醇 , 正庚烷 , 低压层流预混火焰 , 同步辐射

合肥同步辐射加速器超导Wiggler磁体系统改造可行性研究

黄廷庆 , 汤洪明 , 冯斌 , 曾翔 , 王琳

低温物理学报

6T超导Wiggler磁体是合肥国家同步辐射加速器的重要部件,于1998年调试成功.目前,发现超导Wig—gler磁体系统液氦消耗量大幅增加,预冷时间大幅度延长.因此有必要对超导Wiggler磁体系统进行改造,设计超导Wiggler磁体的液氦零挥发系统,以减少液氦的消耗,降低运行费用,同时通过实验评估4KGM制冷机工作时振动对超导Wiggler磁体的影响.

关键词: 同步辐射 , Wiggler磁体 , 零挥发 , 振动

BPO4晶体的生长及孪晶缺陷分析

沈卫军 , 胡小波 , 傅佩珍 , 姚吉勇 , 曾文荣 , 陈创天 , 田玉莲 , 蒋建华

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2001.02.006

利用助熔剂法,采用顶部籽晶技术生长出新型非线光学晶体材料BPO4(简称BPO)晶体,用同步辐射白光X射线形貌术拍摄了(001),(101)切片的形貌像,观察到了生长孪晶结构。从形貌像中可明显地观察到游离于主晶形貌像之外的孪晶形貌像,并从结构上解释了孪晶的形成原因。

关键词: BPO4晶体 , 非线性光学晶体 , 晶体生长 , 缺陷 , 孪晶 , 同步辐射

AZ31镁合金化学转化膜形成的原位成像研究

高福勇 , 赵明 , 李婷婷 , 付亚楠

表面技术

利用同步辐射X射线实时成像技术,原位研究了处理液组分H3PO4,KMnO4及MnCO3对镁合金/处理液界面无铬化学转化膜形成过程的影响,并结合扫描电镜分析了所生成转化膜的表面形貌.研究结果表明:高能同步辐射X射线可以透过镁合金/处理液界面,利用原位成像技术能够实时观察转化膜的生长过程;KMnO4能够显著促进AZ31镁合金转化膜的形成,所得到的转化膜表面较平整,裂纹较少,而MnCO3对转化膜形成的促进作用有限.

关键词: 镁合金 , 同步辐射 , 转化膜 , 化学组分

TiN薄膜表面离子注入层微观结构的分析研究

郭德亮 陶冶 胡智杰 梁旺胜

物理测试

利用磁过滤阴极电弧镀分别在硬质合金和高速钢基体上沉积厚度约2~3μm的TiN薄膜,并用MEVVA源离子注入装置对TiN薄膜注入金属离子V+和Nb+。应用北京同步辐射装置(BSRF)的同步辐射光源,采用掠入射X射线衍射(GIXRD)的方法对TiN薄膜表面离子注入层的微观结构进行了分析研究。结果表明:未经过离子注入的TiN薄膜均存在特定方向的择优取向,而较小剂量(1×10ˇ17ions/cm2)的离子注入可以使晶粒细化、择优取向减弱或改变;当离子注入的剂量达到5×10ˇ17ions/cm2时,TiN薄膜表面离子注入层被非晶化。结合透射电镜的研究结果,观察到TiN薄膜表面非晶层的厚度约为50~100nm,并简要地讨论了离子注入过程对微观结构的影响机制。

关键词: 同步辐射 , grazing incidence X-ray diffraction , ion implantation , TiN films , microstructure

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