真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報最新期刊目錄

基于多場耦合的塑殼斷路器分?jǐn)嚯p弧特性及影響因素分析————作者：梁博;董海燕;竇建明;燕寧寧;王思潤;林小軍;

摘要：雙斷點(diǎn)塑殼斷路器具有快速分?jǐn)嗯c雙弧運(yùn)動的特點(diǎn)，針對目前分?jǐn)嚯p弧的放電現(xiàn)象研究較為匱乏，探究雙斷點(diǎn)分?jǐn)嗟碾娀�動態(tài)行為具有重要意義。本文基于磁流體動力學(xué)理論，依據(jù)斷路器滅弧室實際尺寸，構(gòu)建多物理場耦合的分?jǐn)嚯p弧仿真模型，分析電弧動態(tài)演變行為與斷路器的開斷特性，探究開斷過程中滅弧室氣體流動現(xiàn)象與電弧運(yùn)動機(jī)理，并搭建試驗平臺進(jìn)行分?jǐn)嘣囼灒瑢Ρ确抡媾c試驗結(jié)果，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行驅(qū)弧磁場、燒蝕金屬蒸氣濃度對分?jǐn)?..

制冷機(jī)低溫泵冷板陣列仿真分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化————作者：姚吉愷;王國棟;李恒霖;陳肇璽;

摘要：低溫泵由于其運(yùn)行穩(wěn)定、大抽速等特性，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制造、大科學(xué)裝置及環(huán)模裝備。低溫泵的冷板陣列作為泵送氫氣的主要部件，其結(jié)構(gòu)尺寸對抽氣性能具有重要影響。本研究以G-M制冷機(jī)低溫泵為研究對象，基于稀薄氣體動力學(xué)理論，對比分析不同冷板層數(shù)及直徑對抽氣性能的影響，并根據(jù)抽速、降溫時間、工作壽命三個指標(biāo)篩選最優(yōu)冷板陣列結(jié)構(gòu)，最后通過熱流耦合方法分析最優(yōu)冷板陣列結(jié)構(gòu)，對比分析不同G-M制冷機(jī)二級冷頭安裝高...

大型低溫測試裝置的冷屏結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究————作者：吳清浩;楊慶喜;胡銳;徐皓;余清洲;陳肇璽;

摘要：環(huán)向場（TF）和極向場（PF）線圈是國際熱核聚變實驗反應(yīng)堆（International Thermonuclear Experimental Reactor，ITER）的關(guān)鍵部件。為了驗證已制造的TF和PF線圈性能是否符合性能標(biāo)準(zhǔn)，需在安裝前于低溫環(huán)境中進(jìn)行低溫超導(dǎo)性能測試。根據(jù)TF和PF線圈的結(jié)構(gòu)及測試要求，設(shè)計了大型低溫測試裝置。基于該測試裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用多層絕熱（MLI）作為冷屏屏蔽外部...

一種適用于(10～10⁵)Pa氣體質(zhì)譜分析的可控取樣系統(tǒng)的設(shè)計————作者：楊傳森;郭宇揚(yáng);劉迪;鄭陽陽;盧耀文;王歡;宋春堯;陳俊儒;丁雙;陳千睿;

摘要：為了滿足半導(dǎo)體制造、航天工程等領(lǐng)域?qū)Τ�壓和中低真空氣體取樣的需求，本文設(shè)計了一種適用于(10～10⁵)Pa氣體質(zhì)譜分析的可控取樣系統(tǒng)。系統(tǒng)由真空抽氣模塊、節(jié)流取樣模塊、真空測量模塊、溫控模塊和數(shù)采與控制模塊組成。通過毛細(xì)取樣管和壓電微調(diào)閥的兩級壓力可控衰減，結(jié)合雙小孔流導(dǎo)元件的抽氣流量控制，系統(tǒng)能夠在不同壓力下穩(wěn)定采集氣體樣品。實驗驗證表明，該系統(tǒng)能夠在(10～1×10

自由基刻蝕多晶硅及氟原子密度檢測的研究————作者：高遠(yuǎn);李箏;曹勇;桑利軍;劉博文;劉忠偉;

摘要：隨著集成電路特征尺寸的不斷縮小，傳統(tǒng)刻蝕技術(shù)在選擇性和物理損傷控制等方面面臨挑戰(zhàn)。自由基刻蝕技術(shù)具有高精度、低刻蝕損傷等優(yōu)點(diǎn)，在微納加工中具有重要應(yīng)用價值與廣闊的應(yīng)用前景。本研究利用自由基刻蝕技術(shù)，以CF₄/O₂/He混合氣體為放電氣體，系統(tǒng)研究了放電參數(shù)，如輸入功率與氣體流量對多晶硅刻蝕速率和F原子密度的影響。使用Ar作為標(biāo)定氣體定量測定刻蝕過程中的F...

入口壓力對轉(zhuǎn)子-徑隙式水力空化反應(yīng)器空化性能的影響研究————作者：李浩;袁丹丹;羅崇岳;王磊;宋永興;張林華;

摘要：水力空化現(xiàn)象已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)療衛(wèi)生等多個領(lǐng)域。本文主要研究一種新型轉(zhuǎn)子-徑隙式水力空化反應(yīng)器中入口壓力對其空化性能的影響。通過數(shù)值模擬，分別計算反應(yīng)器在入口壓力為0 atm、0.5 atm和1 atm時，空泡體積以及轉(zhuǎn)子域和定子域空化特性的變化。研究結(jié)果表明，隨著入口壓力升高，反應(yīng)器空化強(qiáng)度逐漸下降。當(dāng)入口壓力由0 atm增加至0.5 atm和1 atm時，空泡體積分別減少33.3%和49...

束源爐結(jié)構(gòu)及布局對分子束外延薄膜材料均勻性影響的仿真————作者：陶先童;段瑩瑞;李壯壯;宋立媛;楊春章;楊晉;李艷輝;孔金丞;趙俊;姬榮斌;王善力;

摘要：億像素紅外探測器是下一代紅外探測器發(fā)展的重要方向，8英寸高均勻碲鎘汞薄膜成為實現(xiàn)該技術(shù)的最重要一環(huán)。分子束外延系統(tǒng)中束源爐結(jié)構(gòu)及布局是影響分子束外延碲鎘汞薄膜材料組分及厚度均勻性的關(guān)鍵因素之一。本文從滿足大尺寸高均勻碲鎘汞外延薄膜材料的要求出發(fā)，對束源爐的束流產(chǎn)生和出射分布做了理論分析，模擬計算了束源爐布局和坩堝內(nèi)源材料狀態(tài)對襯底上外延薄膜材料膜厚均勻性的影響。使用多物理場仿真軟件COMSOL，以...

磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子徑向位移波動抑制機(jī)理的研究————作者：溫福強(qiáng);宋鎧鈺;孫靈豪;劉強(qiáng);張嘉偉;

摘要：針對高轉(zhuǎn)速下磁懸浮分子泵徑向位移波動量大極易失穩(wěn)的問題，提出一種基于磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)抑制其徑向位移波動的方法。以一臺1.5kW，27720r/min高速磁懸浮分子泵為例，建立三維計算模型，利用有限元法對轉(zhuǎn)子剛體模態(tài)、彎曲模態(tài)、臨界轉(zhuǎn)速以及撓性支承進(jìn)行耦合求解，確定轉(zhuǎn)子徑向位移波動頻率與轉(zhuǎn)速間的變化規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，對磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)變化對其徑向位移波動的影響進(jìn)行分析研究，揭示影響磁懸浮分子...

基于蒙特卡羅方法的低溫冷阱流導(dǎo)、抽速仿真計算————作者：陸廣寶;楊楊;武義鋒;曾環(huán);王君;鄧家良;

摘要：隨著半導(dǎo)體工藝的快速發(fā)展，對分子泵的抽氣性能，特別是抽離水汽的能力提出了更高的需求，這使得搭配分子泵使用的組合型低溫冷阱被廣泛應(yīng)用。氮?dú)饬鲗?dǎo)和水汽抽速是衡量低溫冷阱性能的關(guān)鍵參數(shù)，與其內(nèi)部冷凝板形狀息息相關(guān)。水汽抽速因水分子的強(qiáng)吸附性使得通過實驗測量變得極為困難。在本文中通過蒙特卡羅方法系統(tǒng)地研究了冷凝板大小、冷凝板折邊對低溫冷阱的氮?dú)饬鲗?dǎo)和水汽抽速性能影響。另外根據(jù)模擬結(jié)果研發(fā)設(shè)計了一款低溫冷阱...

合肥光源光束線站新型真空安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計————作者：劉群;陳留國;李芳;賈文紅;汪嘯;賀博;

摘要：光束線站真空安全聯(lián)鎖是保障同步輻射光源儲存環(huán)的運(yùn)行安全與線站關(guān)鍵設(shè)備安全的重要系統(tǒng)。文章闡述了合肥光源新建成的金華光束線站真空安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的最新設(shè)計方法。基于新型的高性能可編程控制器PLC（Programmable Logic Controller）和開放的軟件平臺EPICS 7（Experimental Physics and Industrial Control System）分布式控制系統(tǒng)架...

變螺距螺桿真空泵內(nèi)部工作過程建模與熱力分布規(guī)律————作者：孟雨;孫顯彬;喬中濤;尚允坤;張黎明;

摘要：掌握螺桿真空泵內(nèi)部工作過程是設(shè)計高性能螺桿轉(zhuǎn)子的基礎(chǔ)，本文對變螺距螺桿真空泵工作過程進(jìn)行了建模分析。首先，基于簡化泄漏通道幾何結(jié)構(gòu)模型，構(gòu)建了螺桿真空泵泊肅葉流、庫愛特流兩種流動方式下粘滯流、過渡流、分子流三種流態(tài)的基于時間的內(nèi)部泄漏通道級間泄漏模型；然后，基于氣體運(yùn)輸條件假設(shè)，構(gòu)建了內(nèi)部吸氣階段、壓縮階段、反沖階段及排氣階段氣體運(yùn)輸模型；最后基于內(nèi)部泄漏通道級間泄漏模型和氣體運(yùn)輸模型，揭示了內(nèi)部...

陽極層霍爾推力器內(nèi)坡印亭矢量與能量轉(zhuǎn)換機(jī)制研究————作者：陳滿珍;趙杰;張正浩;唐德禮;

摘要：本文采用三維粒子云網(wǎng)格-蒙特卡洛碰撞（PIC/MCC）算法，從軸向和徑向空間維度，分析穩(wěn)態(tài)時坡印亭矢量分布對陽極層霍爾推力器能量轉(zhuǎn)換過程的影響機(jī)制。坡印亭矢量場強(qiáng)在軸向空間具有梯度分布特征，呈現(xiàn)顯著的空間非均勻性。通過徑向空間的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，電子能量的累積過程不僅受電磁場直接加速的影響，還涉及多種非線性能量傳輸機(jī)制。坡印亭矢量場強(qiáng)通過調(diào)控電子漂移速度影響離子密度分布，最終形成空間上連續(xù)但存在特征...

高加速壽命試驗在裂解源裝置可靠性測試中的應(yīng)用————作者：陳冬冬;郭維;張朱鋒;謝斌平;高漢超;

摘要：裂解源是超高真空分子束外延（MBE）設(shè)備的核心部件，可用于生長諸如GaAs、InP、GaSb等多種III-V族化合物半導(dǎo)體外延材料。由于MBE使用過程中超高真空不易獲取的特點(diǎn)，對裂解源的可靠性有很高的要求。本文探討了分子束外延設(shè)備用砷裂解源裝置高應(yīng)力加速試驗的原理和方法，針對裂解源的特點(diǎn)設(shè)計了加速老化試驗方案。根據(jù)高溫度應(yīng)力加速模型，我們確定了裂解源的溫度組合加速因子，設(shè)計出相應(yīng)的試驗任務(wù)剖面，并...

基于NS-DSMC方法的質(zhì)譜光電離源仿真研究————作者：高世俊;黃俊;何子陽;畢海林;王旭迪;劉成園;楊玖重;許鳴皋;潘洋;

摘要：<正>質(zhì)譜（Mass Spectrometry，MS）技術(shù)具有靈敏度高、分析速度快、分析范圍廣等特點(diǎn)，在化學(xué)化工、材料、環(huán)境和生命科學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛使用^[1–4]。光電離質(zhì)譜(Photoioniza

非平衡態(tài)等離子體催化CO₂加氫逆水煤氣反應(yīng)的實驗研究————作者：李森;趙悅彤;孫康寧;馬婷婷;戴健男;

摘要：本文采用非平衡態(tài)等離子體放電技術(shù)協(xié)同Cu基催化劑的方法，促進(jìn)CO₂加氫逆水煤氣反應(yīng)低溫高效地進(jìn)行。實驗對比分析了純催化、純等離子體以及二者協(xié)同作用下對CO₂轉(zhuǎn)化性能的影響，重點(diǎn)考察了等離子體放電電壓、氣體流量、CO₂和H₂的比例、循環(huán)水溫度對CO₂轉(zhuǎn)化率、CO選擇性的影響，以及不同條件下的...

基于有限元分析與聲學(xué)實驗的夾管式真空界面閥氣動噪聲特性研究————作者：連加俤;李朋飛;陳皇凱;許靜;潘威;

摘要：氣動噪聲是真空界面閥在真空排污系統(tǒng)運(yùn)行中面臨的一個關(guān)鍵問題，在公共場所噪聲顯著影響用戶體驗，減少真空界面閥工作時的氣動噪聲尤為重要。本文圍繞自主設(shè)計的夾管式真空界面閥，采用有限元分析（FEA）方法與聲學(xué)實驗相結(jié)合的方式，全面探究了閥門在不同開度、壓強(qiáng)和結(jié)構(gòu)條件下的噪聲特性。有限元分析采用Proudman寬頻噪聲預(yù)測模型及ANSYS Fluent中的FW-H方程求解器實現(xiàn)Lighthill聲類比，實...

基于伴隨優(yōu)化和正交實驗的蒸汽噴射器結(jié)構(gòu)優(yōu)化————作者：方凱躍;毛維斌;操正清;張新晨;楊雪龍;

摘要：作為蒸汽噴射器制冷系統(tǒng)（ERS）中的核心組件，蒸汽噴射器的性能對整體系統(tǒng)的運(yùn)行效果具有重要影響，其性能的優(yōu)劣直接決定了制冷效率。將伴隨方法應(yīng)用于噴射器領(lǐng)域，建立了可視化方案對噴射器進(jìn)行敏感性分析，篩選出關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)；通過單因素分析方法確定關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)的水平范圍，建立L₉(3⁴) 正交表，得出最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)組合；對最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)組合的主噴嘴結(jié)構(gòu)采用伴隨優(yōu)化方法...

細(xì)長管內(nèi)真空壓力分布的算法研究和工程實踐————作者：陳林;鄧高飛;楊紅;劉偉健;王浩為;羅守庚;白文龍;

摘要：本研究針對細(xì)長真空管在實際工況中存在的遠(yuǎn)端壓力計算復(fù)雜、耗時較長以及管內(nèi)壓力難以測量等技術(shù)難題，采用理論推導(dǎo)、數(shù)值模擬與實驗測試相結(jié)合的方法，系統(tǒng)研究了細(xì)長真空管內(nèi)的壓力分布規(guī)律。結(jié)果表明：細(xì)長管兩端的壓差與管路的幾何參數(shù)相關(guān)；且細(xì)長真空管內(nèi)的壓力呈現(xiàn)典型的拋物線分布特征，其中泵口側(cè)壓力梯度變化最為顯著；通過縮短管道長度或增大管徑可有效優(yōu)化管內(nèi)壓力分布。本研究成果為真空系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計提供了理論依據(jù)...

一種新型大抽速CP1250Xe復(fù)合低溫泵————作者：王君;楊楊;曾環(huán);鄧家良;陸廣寶;

摘要：本研究成功設(shè)計了一種新型大抽速CP1250Xe復(fù)合低溫泵，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化顯著提高了Xe抽速，并能夠有效抽除N₂、H₂等常規(guī)氣體。實驗結(jié)果表明，該低溫泵的Xe抽速高達(dá)65000 L/s，對N₂和H₂的抽速也分別達(dá)到了60000 L/s，抽氫容量為150 L。這些成果證實了新型大抽速CP1250Xe復(fù)合低溫泵在提升氙...

高功率脈沖磁控濺射制備C:Ni:Cu體系薄膜及其熱分解制備少層石墨烯————作者：李箏;高遠(yuǎn);劉森;桑利軍;王正鐸;劉忠偉;

摘要：石墨烯作為一種先進(jìn)的功能碳材料得到了廣泛應(yīng)用，本研究通過對高功率脈沖磁控濺射 （HiPIMS） 技術(shù)沉積的C:Ni:Cu體系薄膜的快速熱退火，在300 nm SiO₂/Si基底上直接制備石墨烯。研究了C₂H₂流量、薄膜厚度、工作氣壓、退火溫度、退火時間及退火升溫速率等參數(shù)對石墨烯層數(shù)和質(zhì)量的影響，在上述參數(shù)分別為2 sccm、48 ...

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