用于中子俘获反应截面测量的康普顿相机读出电子学研究

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作者 王维宇 曹平 +2 位作者 孙振宇 任杰 王金成 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第2期145-153,共9页

CSNS Back-n实验环境中复杂的γ本底会影响中子俘获截面测量结果的准确性。本文将康普顿散射成像的原理引入总能量型探测器,开展用于中子俘获反应截面测量的康普顿相机读出电子学的研究,通过计算γ射线的入射方向抑制本底,从而提高效应... CSNS Back-n实验环境中复杂的γ本底会影响中子俘获截面测量结果的准确性。本文将康普顿散射成像的原理引入总能量型探测器,开展用于中子俘获反应截面测量的康普顿相机读出电子学的研究,通过计算γ射线的入射方向抑制本底,从而提高效应本底比。其中探测器选用低本底高分辨的CeBr_3晶体耦合硅光电倍增管(SiPM)进行设计,并基于ASIC和FPGA对320路SiPM输出信号进行读出,通过高性能TDC与QDC实现对γ射线的时间与能量的测量。经过测试,康普顿相机的能量分辨率好于5.7%@662 keV,符合时间分辨σ_t为0.66 ns,eV能区和keV能区的效应本底比分别是现有C_6D_6探测器的1.61倍和3.30倍。测试结果说明了该方案的可行性,可为在Back-n上开展中子俘获反应截面测量提供技术支撑。 展开更多

关键词 中子俘获反应截面 CeBr_(3)探测器 康普顿相机 读出电子学

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中子半影成像图像反演方法研究 被引量：7

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作者 刘东剑 唐昶环 +2 位作者 赵宗清 董建军 安竹 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1199-1202,共4页

给出了中子半影成像技术的原理;分析了系统分辨率的影响因子;利用MCNP软件对中子半影成像过程进行模拟;用改进的逆滤波和维纳滤波两种方法对成像主轴上一点源和偏轴两点源的编码图像进行重建,并对编码像在降低噪声和去除本底前后的反演... 给出了中子半影成像技术的原理;分析了系统分辨率的影响因子;利用MCNP软件对中子半影成像过程进行模拟;用改进的逆滤波和维纳滤波两种方法对成像主轴上一点源和偏轴两点源的编码图像进行重建,并对编码像在降低噪声和去除本底前后的反演结果进行了比较。模拟结果表明维纳滤波法能够更好地抑制统计噪声。 展开更多

关键词 惯性约束聚变 点扩散函数 半影成像 图像反演 编码

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GaAs:Cr探测器对聚变脉冲中子诊断的灵敏度研究 被引量：4

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作者 杨洪琼 杨瑞华 +4 位作者 彭忠传 王慧芳 杨建伦 胡孟春 陈旭东 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期381-385,共5页

介绍了国产ＧａＡｓ：Ｃｒ光电导探测器（简称ＰＣＤ）在ＤＴ聚变中子辐射脉冲测量中的应用，利用ＰＩＮ探测系统绝对测量结果，获得了ＧａＡｓ：ＣｒＰＣＤ的１４．１ＭｅＶ中子直照灵敏度是１．５２×１０－２０Ｃｃｍ２／ｍｍ３... 介绍了国产ＧａＡｓ：Ｃｒ光电导探测器（简称ＰＣＤ）在ＤＴ聚变中子辐射脉冲测量中的应用，利用ＰＩＮ探测系统绝对测量结果，获得了ＧａＡｓ：ＣｒＰＣＤ的１４．１ＭｅＶ中子直照灵敏度是１．５２×１０－２０Ｃｃｍ２／ｍｍ３，测量误差为±１８％。此结果与理论预估和国外报道在误差内符合。 展开更多

关键词 PCD 聚变中子 光电导探测器 中子诊断

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MEVVA源引出离子束流分布均匀性的初步研究 被引量：4

4

作者 吴先映 周凤生 +2 位作者 张孝吉 张荟星 罗云 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1995年第3期338-341,共4页

通过采用加会切磁场、增大离子源阴极与阳极距离并限制源等离子体发射角，从而使源阳极电位高于等离子体电位和采用改变源阳极结构──仅用阳极筒──从而改变弧放电路径这３种方法，对改善ＭＥＶＶＡ源引出离子束流密度分布的均匀性进... 通过采用加会切磁场、增大离子源阴极与阳极距离并限制源等离子体发射角，从而使源阳极电位高于等离子体电位和采用改变源阳极结构──仅用阳极筒──从而改变弧放电路径这３种方法，对改善ＭＥＶＶＡ源引出离子束流密度分布的均匀性进行了初步的研究。第３种方法从根本上改变了ＭＥＶＶＡ源引出束分布的高斯分布特性，在合适的条件下可能得到更为均匀的束流密度分布。 展开更多

关键词 MEVVA 束流密度分布 等离子体参数 离子束分布

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ITER中子通量监测器的中子学计算 被引量：5

5

作者 袁国梁 杨进蔚 +1 位作者 张国书 杨青巍 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期67-71,共5页

对ITER中子通量监测器(NFM)建立了简化模型并进行了计算分析。利用MCNP程序模拟计算了具有不同慢化剂材料/类型的NFM的探测效率能量响应和时间响应,通过对结果的分析确定了不同NFM上所使用的慢化剂种类及其用量,同时给出了对ITER NFM的... 对ITER中子通量监测器(NFM)建立了简化模型并进行了计算分析。利用MCNP程序模拟计算了具有不同慢化剂材料/类型的NFM的探测效率能量响应和时间响应,通过对结果的分析确定了不同NFM上所使用的慢化剂种类及其用量,同时给出了对ITER NFM的初步物理认识。 展开更多

关键词 ITER 中子通量监测器 探测效率能量响应 时间响应

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HL-2A装置微波反射仪的研制 被引量：2

6

作者 杨州军 丁玄同 +4 位作者 刘泽田 肖维文 石中兵 李英量 Vladimir Zhuravlev 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期115-120,共6页

在HL-2A装置上研制了用于测量等离子体密度分布的两套幅度调制微波反射仪。微波反射仪采用时间延迟法。这两套微波反射仪有不同的频率范围(26.5～40GHz和40～60GHz),它们所对应的密度测量范围是(0.84～1.98)×1019m-3和(1.98～4.47)... 在HL-2A装置上研制了用于测量等离子体密度分布的两套幅度调制微波反射仪。微波反射仪采用时间延迟法。这两套微波反射仪有不同的频率范围(26.5～40GHz和40～60GHz),它们所对应的密度测量范围是(0.84～1.98)×1019m-3和(1.98～4.47)×1019m-3。时间分辨率可达1ms,空间分辨率约为5mm。 展开更多

关键词 HL-2A装置 微波反射仪 幅度调制 密度分布

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HT-7装置HCN信号测量与处理算法设计 被引量：2

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作者 舒双宝 罗家融 +1 位作者 刘连忠 王华忠 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期248-252,共5页

通过HCN信号的测量与处理来获得等离子体电子密度。采用硬件相位差计获取HT-7装置中原始HCN信号,根据对该信号特点的分析,设计出信号去零漂、信号翻转、基于模糊逻辑的去噪处理算法。在HT-7装置实验中,使用该算法获得了较高精度的低噪... 通过HCN信号的测量与处理来获得等离子体电子密度。采用硬件相位差计获取HT-7装置中原始HCN信号,根据对该信号特点的分析,设计出信号去零漂、信号翻转、基于模糊逻辑的去噪处理算法。在HT-7装置实验中,使用该算法获得了较高精度的低噪音等离子体电子密度。 展开更多

关键词 HT-7装置 HCN信号 模糊逻辑算法 滤波处理

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数字化多通道宽量程ITER中子通量密度测量系统研制 被引量：2

8

作者 吴军 袁晨 阴泽杰 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1071-1076,共6页

针对国际热核聚变实验堆(ITER)对中子通量密度测量宽量程、高集成度、实时性的要求,设计了一套基于PXI架构的多通道中子通量密度测量系统。该系统包括新研制的电流灵敏前置放大器及基于高速模数转换器(ADC)和可编程逻辑器件(FPGA)的主... 针对国际热核聚变实验堆(ITER)对中子通量密度测量宽量程、高集成度、实时性的要求,设计了一套基于PXI架构的多通道中子通量密度测量系统。该系统包括新研制的电流灵敏前置放大器及基于高速模数转换器(ADC)和可编程逻辑器件(FPGA)的主电子学插件。通过全数字化信号处理技术衔接脉冲计数和坎贝尔两种测量模式,大幅拓展了测量量程和提高了系统集成度。该系统通过使用脉冲堆积率估算算法,实现了测量模式的精确自动切换。实验结果表明,该系统具备单一裂变室大于1.7×10^(10)cm^(-2)·s^(-1)中子通量密度实时测量能力,全量程相对误差低于7.1%。 展开更多

关键词 ITER 反应堆监测 中子通量密度测量 信号采集与处理

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组合PIN探测器对γ、中子脉冲辐射补偿效果研究 被引量：1

9

作者 朱学彬 杨洪琼 +4 位作者 唐正元 彭太平 杨高照 李林波 宋献才 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期74-76,96,共4页

提出了一种新的硅PIN探测器组合结构,使其适用于n、γ混合脉冲辐射场中脉冲中子的测量。分别利用三通道脉冲γ发生器和DPF脉冲中子发生器对组合PIN探测器的γ和中子辐射补偿效果进行了测量研究,实验结果表明组合PIN探测器的γ和中子辐... 提出了一种新的硅PIN探测器组合结构,使其适用于n、γ混合脉冲辐射场中脉冲中子的测量。分别利用三通道脉冲γ发生器和DPF脉冲中子发生器对组合PIN探测器的γ和中子辐射补偿效果进行了测量研究,实验结果表明组合PIN探测器的γ和中子辐射补偿效果均达97%以上。 展开更多

关键词 效果研究 PIN 中子辐射 三通道 实验结果 探测器 补偿 混合 组合结构

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铝靶电子温度空间分布实验诊断 被引量：4

10

作者 李三伟 陈波 +5 位作者 丁耀南 杨家敏 王耀梅 丁永坤 王红斌 唐道源 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第4期467-470,共4页

电子温度是ICF研究中最基本的物理参数,对于了解激光吸收、X光转换和辐射输运等物理过程有着重要的物理意义。在星光Ⅱ装置(0.35μm,70J,700ps)上,采用空间分辨晶体谱仪从发泡铝平面靶切向方向观测,测得了铝平面靶沿激光轴向方向发射的... 电子温度是ICF研究中最基本的物理参数,对于了解激光吸收、X光转换和辐射输运等物理过程有着重要的物理意义。在星光Ⅱ装置(0.35μm,70J,700ps)上,采用空间分辨晶体谱仪从发泡铝平面靶切向方向观测,测得了铝平面靶沿激光轴向方向发射的空间分辨线谱,理论上采用日冕模型计算,二者配合给出了铝靶电子温度空间分布0.4keV～1. 展开更多

关键词 电子温度 铝靶 ICF 等离子体

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MEVVA离子源等离子体密度测量 被引量：2

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作者 吴先映 周凤生 张荟星 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1994年第3期339-343,共5页

采用静电探针方法测量了ＭＥＶＶＡ（金属蒸汽真空弧）离子源中的等离子体。得到了单探针、双探针的特性曲线，等离子体电子温度和等离子体离子密度以及离子密度随离子源轴向的变化和径向分布，其中离子密度随离子源径向的分布近似为高... 采用静电探针方法测量了ＭＥＶＶＡ（金属蒸汽真空弧）离子源中的等离子体。得到了单探针、双探针的特性曲线，等离子体电子温度和等离子体离子密度以及离子密度随离子源轴向的变化和径向分布，其中离子密度随离子源径向的分布近似为高斯分布。还研究了等离子体密度与弧流的关系，并采用加会切磁场的方法试图改善等离子体密度的径向分布的均匀性，得到了一些有益的结果。 展开更多

关键词 等离子体密度 MEVVA 离子源

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多道干涉仪测量托卡马克等离子体电子密度 被引量：4

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作者 叶民友 郭文康 范叔平 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 1991年第3期185-188,共4页

一、引 言 在目前托卡马克等离子体诊断中,采用垂直多道干涉仪测量等离子体电子密度时,由于等离子体水平位移的影响,使得测量信号在沿大环半径方向的分布是非对称的。这就要求采用非对称的Abel变换来给出等离子体电子密度的空间分布。... 一、引 言 在目前托卡马克等离子体诊断中,采用垂直多道干涉仪测量等离子体电子密度时,由于等离子体水平位移的影响,使得测量信号在沿大环半径方向的分布是非对称的。这就要求采用非对称的Abel变换来给出等离子体电子密度的空间分布。一种常用的非对称Abel变换是分离变量法,它的基本思想是把测量信号分成对称元和非对称的权函数,对称部分采用标准的Abel变换,变换的结果乘上非对称的权函数。这种方法实际上是假定了等离子体电子密度弦积分值的不对称性与局部的不对称性是相同的;而且对称部分采用标准的Abel变换,如Barr的方法,Bockasten方法等。这些方法是把等离子体看成一个个同心圆,没有考虑到等离子体水平位移引起的弦长变化。本文采用一种新的变换方法,这种方法的特点是考虑到等离子体位移的实际情况。 展开更多

关键词 等离子体 电子密度 多道干涉仪

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ITER中子通量监测控制系统建模与设计 被引量：1

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作者 赵丽 魏凌峰 +2 位作者 袁国梁 李勇 杨青巍 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期74-81,共8页

根据中子诊断系统测量和控制的需求分析,在Enterprise Architect平台上建立了中子通量监测系统的设计模型。按照ITER制定的仪器控制系统框架,基于用例以及延伸出的系统需求和用户需求,进行了包括信号调理、运行控制、测量计算等功能的... 根据中子诊断系统测量和控制的需求分析,在Enterprise Architect平台上建立了中子通量监测系统的设计模型。按照ITER制定的仪器控制系统框架,基于用例以及延伸出的系统需求和用户需求,进行了包括信号调理、运行控制、测量计算等功能的详细分析。通过功能映射设计出等离子放电、设备维护检修以及系统验收测试等工作模式下的自动运行流程,完成了符合ITER控制、数据采集及通讯规范的软硬件架构以及与ITER中央控制系统集成的初步设计方案。 展开更多

关键词 ITER 诊断系统 测量控制 设计建模

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托卡马克等离子体电子密度测量与处理研究 被引量：1

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作者 舒双宝 罗家融 薛二兵 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2012年第10期851-857,共7页

等离子体电子密度是托卡马克物理研究中一个重要的物理量,它是表征等离子体特性的一个重要参数。本文介绍J-TEXT托卡马克装置中HCN激光干涉仪测量等离子体电子密度的基本原理,并采用软件相位差法获得等离子体电子密度,详细叙述该软件算... 等离子体电子密度是托卡马克物理研究中一个重要的物理量,它是表征等离子体特性的一个重要参数。本文介绍J-TEXT托卡马克装置中HCN激光干涉仪测量等离子体电子密度的基本原理,并采用软件相位差法获得等离子体电子密度,详细叙述该软件算法流程。该算法采用傅里叶变换法获得HCN相位差值,用数字滤波器对信号进行去噪处理,该算法能够准确地去除零漂,有效的进行信号翻转处理,实现对等离子体电子密度的准确测量。该系统已在J-TEXT装置实验中成功应用,获得了高精度低噪音的等离子体电子密度值,为相关物理研究提供了重要的数据。 展开更多

关键词 托卡马克 等离子体物理 快速傅里叶变换 电子密度 相位比较

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高温高密类氢离子线辐射线形及其输运 被引量：1

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作者 侯氢 李家明 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1991年第3期331-339,共9页

本文用Hooper一阶理论计算多组分等离子体的微观静电场几率分布,从而分析了各离化度离子的丰度分布对微观静电场几率分布和类氢离子(n→1)Lyman线形的影响。在得到光学薄Lyman线形的基础上,我们用S_n方法模拟计算了类氢氖离子的Lymanβ... 本文用Hooper一阶理论计算多组分等离子体的微观静电场几率分布,从而分析了各离化度离子的丰度分布对微观静电场几率分布和类氢离子(n→1)Lyman线形的影响。在得到光学薄Lyman线形的基础上,我们用S_n方法模拟计算了类氢氖离子的Lymanβ线形在球形等离子体中由于输运过程而引起的不透明度加宽,计算结果表明,Lymanβ线形分裂双峰的间距Aω_m几乎与光学深度无关。因此,该双峰间距可较方便地用于聚变等离子体密度的时空分辨诊断。 展开更多

关键词 类氢离子 线辐射 线形 输运

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HL—1M多发弹丸注入的CDD摄像研究 被引量：1

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作者 李承跃 谢扩军 徐旭如 《实验科学与技术》 2003年第2期55-57,共3页

本文提出了HL—1M多发弹丸注入的CCD摄像一种新的触发方式——自触式,此种方式在现有文献中未见报道,从而解决了捕获抓捕HL—1M弹丸的消融过程难的问题。在其他类似的地方可以借鉴。

关键词 自触式 弹丸注入 Ha线 CCD相机

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GEANT4接续计算方法以及在GRH系统优化设计中的应用

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作者 刘斌 胡华四 +1 位作者 吕焕文 李兰 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期23-28,共6页

遗传算法调用GEANT4优化设计方法应用于气体切伦科夫探测器GRH(Gamma Reaction History)系统设计过程可有效提高探测器指标,然而GEANT4程序计算耗时。本文研究了GEANT4程序的接续计算方法,采用函数拟合方式和文件读入的方式进行了接续... 遗传算法调用GEANT4优化设计方法应用于气体切伦科夫探测器GRH(Gamma Reaction History)系统设计过程可有效提高探测器指标,然而GEANT4程序计算耗时。本文研究了GEANT4程序的接续计算方法,采用函数拟合方式和文件读入的方式进行了接续计算源描述,采用文件读入的方式接续计算结果与直接计算结果吻合良好,效率相差1.4%,时间谱半高宽相差2.1%。采用接续计算方法使得整体优化时间下降50%以上,提高了计算效率。该接续计算方法也可应用于其他采用GEANT4直接模拟收敛困难的计算问题。 展开更多

关键词 GEANT4模拟 接续计算 氘氚聚变 气体切伦科夫探测系统

原文传递

EAST装置上远红外激光干涉仪密度测量的改进

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作者 沈洁 揭银先 +3 位作者 刘海庆 魏学朝 王正兴 高翔 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期244-250,共7页

三道远红外激光干涉仪被用来测量EAST托卡马克装置中的弦平均电子密度。干涉仪装置中需要探测器具有高灵敏度、信噪比高、体积小及工作状态稳定等性质。采用肖特基势垒二极管探测器代替原有的热释电探测器(TGS)可以使HCN信号的信噪比大... 三道远红外激光干涉仪被用来测量EAST托卡马克装置中的弦平均电子密度。干涉仪装置中需要探测器具有高灵敏度、信噪比高、体积小及工作状态稳定等性质。采用肖特基势垒二极管探测器代替原有的热释电探测器(TGS)可以使HCN信号的信噪比大大改善。在EAST放电过程中,低杂波加热会干扰探测器接收到的信号,使用双层铜箔屏蔽和加窄带通滤波等方法可以有效防止低杂波对信号的干扰。改进后的探测器已经有效测出长脉冲放电和H模放电中等离子弦平均密度。 展开更多

关键词 远红外激光干涉仪 肖特基势垒探测器 电子密度

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ITER中子通量监测器的优化计算

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作者 李初 王强 +4 位作者 兰礼 刘虓瀚 曾军 刘艺琴 罗小兵 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期539-543,共5页

中子通量监测器(NFM)可实现ITER实时的中子通量测定,转化得到聚变功率,功率密度,等离子体温度等。获得NFM探测效率对能量的相对平坦响应对准确诊断十分必要。论文针对特定的NFM裂变室结构,运用MCNP—4C对裂变室包裹层慢化剂/屏蔽材料种... 中子通量监测器(NFM)可实现ITER实时的中子通量测定,转化得到聚变功率,功率密度,等离子体温度等。获得NFM探测效率对能量的相对平坦响应对准确诊断十分必要。论文针对特定的NFM裂变室结构,运用MCNP—4C对裂变室包裹层慢化剂/屏蔽材料种类及厚度进行了优化计算。这些工作对探测器裂变室结构的优化设计实验标定及定型具有重要意义。 展开更多

关键词 ITER 中子通量监测器 本征效率 平坦响应

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过滤管道作为第二阳极的磁过滤阴极真空弧沉积系统

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作者 王广甫 张荟星 张孝吉 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2000年第6期775-778,共4页

建立了一台磁过滤脉冲阴极真空弧沉积装置 .通过在 90°磁过滤管道和阴极之间加一30～ 60V的正偏压使系统沉积速率得到了大幅度提高 .研究和观察表明 ,此时在过滤管道和阴极之间产生了阴极真空弧放电 ,并因此使阴极消耗率大幅度增... 建立了一台磁过滤脉冲阴极真空弧沉积装置 .通过在 90°磁过滤管道和阴极之间加一30～ 60V的正偏压使系统沉积速率得到了大幅度提高 .研究和观察表明 ,此时在过滤管道和阴极之间产生了阴极真空弧放电 ,并因此使阴极消耗率大幅度增大 .对此放电回路及其和MEVVA阳极 展开更多

关键词 阴极真空弧 等离子体沉积 磁过滤管道 第二阳极

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