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真空科学与技术学报
真空科学与技术学报

吴锦雷

月刊

1672-7126

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100022

北京市朝阳区建国路93号万达广场9号楼614室

真空科学与技术学报/Journal Chinese Journal of Vacuum Science and TechnologyCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是全国中文核心期刊，长期被EI、CA、SA等国际蓍名检索系统收录，已全文上网。本刊通过中国图书贸易总公司代理向国外发行。目前在美国、英国、德国、荷兰及我国的香港与台湾地区均有订阅，有一定的影响力。在国内各高等院校科学院所涉及到真空科学与技术论文都大多数向本刊投稿，已成为国内外关学者发表高水平科研成果的主要载体。
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    太阳成像仪镜筒舱内压力控制技术研究

    崔致和孙冬花周明陈联...
    191-195页
    查看更多>>摘要：文章阐述了太阳成像仪镜筒舱内压力控制技术研究,主要包括限流小孔机械尺寸理论分析、慢速泄压阀设计、镜筒压力控制模拟测试等内容.目前,所研制的慢速泄压阀已顺利交付使用,并随46.5 nm极紫外太阳成像仪在中科院空间新技术试验卫星上进行了搭载,实现了在轨顺利开机,验证了太阳成像仪镜筒舱内压力控制手段的正确性.

    镜筒太阳成像仪压力控制在轨搭载

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    电子致放气测试装置的研究

    罗艳王魁波吴晓斌李慧...
    196-203页
    查看更多>>摘要：材料表面吸附的气体分子在电子轰击作用下,会加速释放到真空系统中.为了测试在电子轰击下的材料放气特性,研制了一套电子致放气的测试装置.电子束发生器作为重要的组成部件,具有许多可调参数,这些参数会在一定程度上影响输出的电子束质量,进而影响电子致放气测试结果.文章首先通过实验测量了电子束斑和束流的影响因素,结果表明,聚焦电压和栅极电压对束斑的尺寸有直接的影响,而能量电压对电子束斑直径没有影响.此外,阴极电压、电子能量和栅极电压都可影响到发射电流,从而影响出射的电子束电流.为了验证装置的电子致放气测试能力,采用放气率很低的316 L不锈钢作为测试样品,比较测试其经过三次电子束轰击前后的放气特性.结果表明,经过除气的316 L不锈钢的电子致放气率可较明显地测定,且电子束轰击下放气的主要成分由N2/CO变为H2.

    电子诱导解吸放气电子束真空

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    玻璃破碎新鲜表面吸气特性及其诱导下快速抽气新方法研究

    叶俊锋王玉青王旭迪梅正卫...
    204-211页
    查看更多>>摘要：高真空获得及维持技术对微纳材料制备、微电子设备制造、真空电子器件工艺优化等领域的科学研究及工业应用至关重要.文章面向高真空获得及维持过程中吸气材料吸气机理解析及寻优材料替代之关键科学问题,致力于克服传统高真空技术维持高真空状态能耗高、传统高真空获得方法依赖于昂贵设备和复杂操作等缺陷,提出了一种基于玻璃破碎新鲜表面诱发高真空获得及压力下限突破的新方法;文章首先开展了吸气成分及分压力测试实验及最大有效抽速实验研究.实验结果表明新鲜玻璃破碎表面具备吸气效应;解析玻璃新鲜表面吸附的主要气体成分及分压力变化,剖析出主要吸附气体组分为氢气和氮气;定量评估了新方法的抽气能力,利用蒙特卡洛方法仿真分析了泵出口管道的传输概率,获得新方法的最大有效抽速.相比现有真空获得和维持技术,文章所提出的新方法具有易激活、材料性价比高、抽速可观等优势,有助于为狭小空间高真空获得及维持提供新型技术途径及应用有效性参考.

    高真空获得新鲜表面诱发快速抽气最大有效抽速

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    C2H2气体流量对WC-DLC涂层结构与性能的影响

    谢焕钧徐长云唐令韩明月...
    212-219页
    查看更多>>摘要：文章采用直流磁控溅射技术制备WC-DLC耐磨涂层,为了探究C2H2流量对WC-DLC涂层表截面形貌、微观结构、力学和摩擦学性能的影响,在10-50 mL/minC2H2流量下制备了 WC-DLC涂层并进行表征分析.结果表明,随着C2H2流量的增加,涂层中碳含量增加,晶粒逐渐细化,由柱状晶逐渐转变为细晶粒,涂层变得更加致密;涂层纳米硬度与sp3杂化的C原子含量密切相关,随着涂层中sp3-C含量的增加,硬度先升高然后降低,磨损率也先升高降低;随着碳原子含量升高,涂层中出现大量的非晶碳,表面晶粒非晶化,涂层的摩擦系数逐渐减小且更加稳定.

    WC-DLC涂层C2H2流量纳米硬度结合力摩擦磨损

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    基于改进BP的分子泵故障诊断研究

    周阳袁啸林江明左桂忠...
    220-228页
    查看更多>>摘要：分子泵为EAST装置提供洁净的真空环境,其运行状态影响EAST实验的顺利开展.由于在EAST实验运行过程中,分子泵设备可能会出现异物坠入或者真空泄漏故障,对装置造成次生危害.针对分子泵故障数据集不平衡导致故障诊断精度低以及模型过拟合问题,提出一种基于时域频域预处理与改进BP相结合的算法,实现分子泵故障诊断.通过在BP神经网络的基础上,引入粒子群算法(PSO)并结合五折交叉验证优化模型.首先在模拟分子泵故障的破坏性测试平台上,采集正常态、真空泄漏以及异物坠入故障振动信号,然后对数据进行时域频域特征提取融合,将得到的特征向量集作为优化算法的输入,对模型进行训练,实现分子泵故障诊断.经实验验证,所提出改进BP算法在诊断精确率上可以达到96.84％,优于支持向量机(SVM)、K近邻(KNN)和BP算法.

    分子泵时域频域分析粒子群算法交叉验证故障诊断

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    夹管式真空界面阀设计与通过性模拟研究

    连加俤陈皇凯叶剑元李根...
    229-242页
    查看更多>>摘要：船舶上的真空排污系统中作为阻隔大气与真空的核心部件真空界面阀,设计一款可靠实用的真空界面阀对整个真空排污系统至关重要.文章设计了一款真空界面阀,利用ANSYS Workbench对橡胶阀芯进行有限元分析,探究压强不同、阀芯结构不同情况下形变量与应力规律,利用DPM粒子模型检测出口粒子所占百分比模拟通过性,得出界面阀的最佳设计参数比例为1.40∶1.通过出口粒子呈现正态分布现象,结合粒子轨迹云图、速度云图,分析出口粒子呈现正态分布原因在于直径不同的粒子,质量速度不同,粒子受到重力以及萨夫曼剪切提升力作用不同,解释了出口粒子分布原因.由于阀芯结构导致的形变量不同,使得粒子离壁面的距离不同,因此不同结构模型壁面对粒子的吸收程度也不同,这就使得出口粒子所占百分比不同,由此分析解释了真空界面阀结构不同所导致的阀门通过性差异.

    真空界面阀本构模型结构变形DPM粒子模型通过性

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    一种双工位NEG吸气性能测试装置设计

    戎振华成永军陈联孙雯君...
    243-251页
    查看更多>>摘要：文章设计了可选择定压法或定容法测量非蒸散型吸气剂(NEG)吸气性能的测试装置,装置设计有两个结构对称的测试工位,可同时对两个测试样品进行预处理和性能测试,装置结构设计合理紧凑,测试效率高.测试装置可直接通过软件输出吸气速率和吸气量等性能参数.测试结果表明该装置本底真空度高,其中样品室真空度优于1×10-7 Pa,漏放气速率小于3×10-7 Pa.L/s;测试数据精度高且可靠,其中吸气速率测量精度达1 mL/s,吸气量测量精度达1 Pa·mL.

    双工位定压法定容法吸气性能小孔流导

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    低功率圆柱形霍尔推进器实验特性研究

    熊思维唐德礼李平川张帆...
    252-257页
    查看更多>>摘要：随着航天技术的发展以及微小型卫星应用数量的不断增多,空间推进领域对低功率电力推进的需求越来越多.常见的环形霍尔推进器缩放至低功率时效率低下.圆柱形霍尔推进器具有较低的表面积与体积比,有利于通过磁镜效应更好地束缚电子以减少通道壁处的粒子损失,从而减小通道的刻蚀和发热,这使得CHT对于低功率应用很有前景.文章进行低功率圆柱形霍尔推进器实验特性研究,在50 W功率范围内运行.实验得到了推进器在高电压、小气量、低电流工况下的工作特性、离子束特点等结果.实验表明:低功率圆柱形霍尔推进器工作电压在1000～2400 V之间,使用Ar体积流量在1.0～4.0 mL/min内,其比冲在218～1419 s,推力范围在0.118～0.78 mN,最大电流利用率为87％,最大推力效率为20.39％与先进霍尔推力器效率相当.同时发现在气体体积流量变大过程中,离子束出现强弱两种工作模式.

    圆柱形霍尔推进器微型化阳极层模式转化

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    强流脉冲电子束作用下Cu表面合金化Mo研究

    叶莉莎田娜娜张从林关锦彤...
    258-265页
    查看更多>>摘要：钼(Mo)与铜(Cu)之间属于二元互不固溶体系,然而结合了 Mo的高温硬度和强度以及Cu的导电导热等优异性能的Cu-Mo复合材料却在电触头、散热元件等领域有着重要的应用.存在的问题是Cu-Mo之间的固溶度极低,难以实现合金化,从而极大地限制了 Cu-Mo复合材料优异性能的发挥.该研究尝试采用强流脉冲电子束(HCPEB)技术实现Cu-Mo互不固溶体系的合金化,从而达到改善材料表面力学性能的目的.利用HCPEB辐照预制Mo涂层粉的Cu基体进行辐照,研究不同脉冲次数对样品固溶度、相结构和表面硬度的影响.结果表明,HCPEB辐照可以有效提高Cu-Mo互不固溶体系的固溶度,15次辐照后,Mo在Cu基体中的固溶度达到最高;随辐照次数增加,Cu(Mo)固溶体受热脱溶影响导致合金层中的固溶度反而有所降低.微观结构图像显示,15次HCPEB辐照后样品表层中可观察到大量的球形以及摩尔形态的Mo颗粒;当辐照次数增加到35次后,Mo颗粒大多倾向于分布在晶体缺陷处,且脱溶析出的Mo颗粒与基体存在一定的取向关系.性能测试结果表明,HCPEB合金化处理后Cu(Mo)合金化表层的硬度与辐照次数呈统一变化趋势,即随辐照次数增加显著提升,固溶强化、位错强化和弥散强化机制的共同作用是合金化表层性能改善的原因之所在.

    强流脉冲电子束Cu-Mo固溶度微观组织表面显微硬度

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    熔融温度对DLC薄膜杂化状态影响的分子动力学研究

    罗宏博杨来东连潇王建吉...
    266-271页
    查看更多>>摘要：文章基于Tersoff势函数,采用分子动力学方法建立金刚石的分子模型,分析了不同熔融温度和冷却过程对原子键合结构,径向分布函数曲线和配位数的影响,从原子尺度阐明了 DLC薄膜制备过程中原子形态杂化的形成机理.研究发现:DLC薄膜主要由C-sp3和C-sp2杂化相组成,当温度低于6000 K时,熔融和冷却基本不会使C-sp3杂化发生结构转变,薄膜的性能比较稳定.当温度高于7000 K时,熔融过程中有大量的C-sp3杂化原子转变为C-sp2和C-sp1,冷却和弛豫平衡会引起高能态C-sp3杂化原子转变为C-sp2,但C-sp1杂化的含量基本不变.熔融温度主要影响DLC薄膜制备过程中C-sp3和C-sp2相的百分比含量,当体系中C-sp2含量超过40％,薄膜的性能将趋向于石墨.

    分子动力学熔融温度径向分布函数配位数类金刚石杂化

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