强脉冲离子注入中的脉冲能量效应研究

• 作 者: 赵渭江 颜莎 乐小云 韩宝玺 薛建明 王宇钢 Remnev G E Opekounov M S Isakov I F Grushin I I
• 机 构: 北京大学重离子物理研究所 北京100871俄罗斯托木斯克科技大学核物理研究所
• 出 处: 核技术
• 发表日期: 2000年10期
• 关键词: 强脉冲离子束 离子注入 脉冲能量效应 材料表面改性

在脉冲离子束流密度为15120A/cm2、脉宽为50150ns、加速电压为150260kV范围内，在11014cm-2的低注量水平上，rn研究了高功率Cn++H+混合离子束注入45号钢样品的强脉冲能量效应。摩擦磨损和微观硬度测量以及SEM和X射线衍射分析表明，上述低注量强脉冲离子束注入可以改变材料rn表面的微观结构和力学特性，而且强烈依赖于单个脉冲离子束的功率密度和能量密度。在相同离子注量条件下，普通C++H+离子注入对45号钢样品表面微硬度和摩擦系数未rn见明显影响。直接证明了强脉冲能量效应在离子注入中是相对独立于注入元素掺杂效应的又一可利用的重要效应。基于一维导热模型，讨论了强脉冲能量效应以及脉冲离rn子束功率密度对离子束材料表面改性的作用。