Author Affiliations
Abstract
1 Research Center of Laser Fusion, Chinese Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China
2 Science and Technology on Plasma Physics Laboratory, Mianyang 621900, China
3 IFSA Collaborative Innovation Center, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
Beryllium carbide (Be2C) thin films have proven to be promising ablation materials, but the properties of Be2C coatings of the greater thickness required for inertial confinement fusion capsules are still unknown. In this work, Be2C coatings of various thicknesses (0.3–32.9 μm) are prepared by DC reactive magnetron sputtering. The influence of thickness on crystal properties, microstructure, and optical properties is investigated. The results indicate that the crystallinity of polycrystalline Be2C films improves with increasing thickness, while the grain size (~5 nm) and texture properties (without a preferred orientation) have only a weak dependence on thickness. A uniform featureless microstructure and smooth surface (root mean square roughness ~8 nm) are observed even in thick (32.9 μm) films, despite the presence of defects induced by contaminants. High densities (2.19–2.31 g/cm3) and high deposition rates (~270 nm/h) are realized, with the latter corresponding to the upper limit for the fabrication of Be2C coatings by magnetron sputtering. The transmittance of the films in the near-infrared region remains at a high level (>80%) and has only a weak dependence on thickness, while the transmittance in the visible region decreases with increasing thickness. In addition, the optical bandgap is estimated to be about 1.9 eV and decreases with increasing thickness owing to the presence of defects.
Matter and Radiation at Extremes
2019, 4(4): 045403
郑海涛 1,2,*代飞 2张莉莉 1,2罗江山 2[ ... ]雷海乐 2
作者单位
摘要
1 西南科技大学 材料科学与工程学院, 四川 绵阳 621010
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
为了深入理解纳米Al-Ni合金低温下的电子输运过程, 使用自主研发的电磁感应加热-自悬浮定向流法制备出Al, Ni和Al-Ni纳米合金粉末, 并采用真空热压设备将纳米粉末压制成纳米晶块体, 利用自主搭建的低温热电测量系统研究了Al-Ni纳米合金的电阻率随温度(8~300 K)的变化规律。研究结果表明: Al-Ni纳米合金由于形成有序晶相而仍然与Al, Ni纳米晶一样, 电阻率随温度的降低而降低。纳米Ni3Al-Ni和NiAl-Ni在居里温度点附近出现了电阻率随温度变化的极大值点, 因为单质Ni的影响, Ni3Al-Ni的居里温度比粗晶Ni3Al提高了20 K。由于磁子-电子散射作用和声子-电子散射作用, 纳米Ni3Al-Ni, NiAl-Ni和Ni的电阻率在低温下(8~40 K)与温度呈T2和T4关系。
磁子/声子-电子散射 电阻率 纳米Al-Ni合金 晶界散射 magneton/phonon-electron scattering electrical resistivity Al-Ni alloys grain boundary scattering 
强激光与粒子束
2018, 30(12): 124101
Author Affiliations
Abstract
1 Research Center of Laser Fusion, China Academy of Engineering Physics, Mianyang621900, China
2 Science and Technology on Plasma Physics Laboratory, Mianyang621900, China
The Be-based materials with many particular properties lead to an important research subject. The investigation progresses in the fabrication technologies are introduced here, including main three kinds of Be-based materials, such as Be–Cu capsule, $\text{Be}_{2}\text{C}$ ablator and high-purity Be material. Compared with the pioneer workgroup on Be-based materials, the differences in Be–Cu target fabrication were described, and a grain refinement technique by an active hydrogen reaction for Be coating was proposed uniquely. $\text{Be}_{2}\text{C}$ coatings were first prepared by the DC reactive magnetron sputtering with a high deposition rate $({\sim}300~\text{nm}/\text{h})$. Pure polycrystalline $\text{Be}_{2}\text{C}$ films with uniform microstructures, smooth surface, high density $({\sim}2.2~\text{g}\cdot \text{cm}^{3})$ and good optical transparency were fabricated. In addition, the high-purity Be materials with metal impurities in a ppm magnitude were fabricated by the pyrolysis of organometallic Be.
Be-based materials Be–Cu capsule Be2C ablator high purity 
High Power Laser Science and Engineering
2017, 5(2): 02000e10
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
采用磁控溅射镀金银膜,长时间热处理合金化制备前驱体合金,以渐进浓度的硝酸自由腐蚀去合金化成功制备出具有自支撑结构的纳米多孔金薄膜.采用扫描电镜和X射线能谱仪对去合金腐蚀前后样品的形貌和成分进行了分析,结果表明:400 ℃,36 h的热处理使得薄膜样品完全合金化,获得了结晶致密的Au42Ag58合金膜;渐进浓度的自由腐蚀避免了薄膜的完全开裂,获得了样品尺寸大于15 mm×15 mm、厚度400~500 nm、孔隙率约56%、具有自支撑结构的纳米多孔金薄膜,其微观结构为连续的三维多孔结构,系带尺寸40~140 nm,80~100 nm的系带达58%.
纳米多孔金 去合金化 自支撑 nanoporous gold dealloying self-supported film 
强激光与粒子束
2015, 27(6): 064102
作者单位
摘要
1 四川大学 原子与分子物理研究所, 成都 610065
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
采用等离子体气相凝聚技术制备了银纳米团簇颗粒, 开展了实验条件及工艺参数对团簇平均粒径和粒径分布的影响。利用四极质谱分析仪在线测量了银纳米团簇的粒径尺寸与分布, 并与透射电子显微镜(TEM)离线测量值进行比对。研究结果表明: 保持其他参数不变时, 增大结露区长度或溅射电流, 银纳米团簇的平均粒径尺寸将增大; 增加氩气流量, 银团簇粒子平均粒径也相应增大, 但当氩气流量增至60 mL/min以上时, 其平均粒径反而会减小。而氦气的加入会使平均粒径尺寸减小。在各工艺参数中, 溅射电流和氩气流量是影响银纳米团簇平均粒径的主要因素。通过调节工艺条件, 获得了平均粒径尺寸为2, 4和6 nm的银纳米团簇, 四极质谱仪监测的粒径分布与TEM离线表征结果总体一致。
银纳米团簇 粒径尺寸 等离子体气相凝聚技术 四极质谱分析 微观形貌 Ag nanoclusters size distribution plasma vapor deposition method quadrupole mass spectrometry micro-morphology 
强激光与粒子束
2014, 26(8): 082001
罗炳池 1,2,*李恺 1,2何玉丹 1牛高 1,2[ ... ]唐永建 1
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
可控核聚变反应是科学家用来解决能源缺乏和发展可持续能源的理想途径,为此美国开展了惯性约束聚变(ICF)研究,建设了国家点火装置(NIF),旨在实验室演示核聚变反应,为惯性约束聚变能(IFE)发展指明方向。制靶是NIF点火工程三大主体之一,如何制备满足设计需求的靶丸成为科学家不懈努力的追求目标。详细介绍了NIF工程中主要候选Be靶丸需求背景、研究现状、Be靶优势、靶参数设计要点、靶丸制备技术,以及制靶过程中存在的关键技术问题,为我国Be靶制备及制靶能力建设提供参考信息。
惯性约束聚变 铍靶丸 靶参数 inertial confinement fusion beryllium target target parameter National Ignition Facility NIF 
强激光与粒子束
2013, 25(12): 3259
谭秀兰 1,2,*李恺 1,2罗炳池 1,2罗江山 1,2[ ... ]唐永建 1,2
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
采用腐蚀去合金化方法制备纳米多孔铜材料。研究了固溶时间、腐蚀时间及腐蚀温度对纳米多孔铜表面形貌及残余Mn含量的影响。研究表明:由于固溶时间的延长,合金成分越来越均匀化,去合金化后所得纳米多孔铜的残余Mn原子分数降低。固溶95 h的前驱体合金,随着腐蚀时间的延长,其残余Mn含量降低不明显;随着温度的升高,其残余Mn原子分数由25 ℃的3.54%降至60℃的1.14%,但是60 ℃腐蚀后的孔隙与丝径尺寸明显粗化,样品易碎。通过调整去合金化参数,实验所制备的纳米多孔铜呈现均匀的海绵状纳米多孔结构,残余Mn原子分数1.23%,平均丝径尺寸40 nm。
纳米多孔铜 去合金化 前驱体合金 表面形貌 nanoporous copper dealloying precursor alloy surface morphology 
强激光与粒子束
2013, 25(4): 908
作者单位
摘要
1 西南科技大学 极端条件物质特性实验室, 四川 绵阳 621010
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
采用单辊旋淬法制备了快速凝固Cu-1.5%Be合金(Be质量分数1.5%)薄带。根据热传输平衡方程对快速凝固冷却速率进行了估算,并借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜对该合金的微观结构及相选择进行了分析。结果表明:当辊面线速度在29.93~39.19 m/s范围内时,合金冷却速率可达到9.80×105~1.63×106 K/s;随着辊轮转速的提高和喷注气压的减小,合金条带厚度和晶粒度逐渐变小;随着冷却速率的增加,溶质截留效果显著,合金相结构由复相向单相转变,当辊面线速度达到34.54 m/s时,Cu-1.5%Be合金可形成过饱和的α-Cu固溶体组织,且组织细小均匀,可获得纳米晶;条带横断面显微组织由接近辊面一侧的细小等轴晶区、中间的柱状晶区和靠近自由表面的等轴晶区组成。
单辊法 快速凝固 Cu-Be合金 冷却速率 显微组织 melt-spun method rapid solidification Cu-Be alloy cooling rate microstructure 
强激光与粒子束
2012, 24(9): 2094
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
将平均晶粒尺寸为4.6 nm的金粒子通过静电作用粘附于聚苯乙烯(PS)微球表面用于化学镀,化学镀金后PS表面的金沉积层几乎达到完全包覆,厚度70~90 nm;在Au/PS表面进行化学镀银,沉积的银颗粒堆积紧密,颗粒大小较先前沉积的金颗粒大,镀覆层厚度增厚至200~400 nm;模板去除后,获得了完全自支撑的Au40Ag60空心微球结构的圆柱状泡沫材料。制备的金银合金泡沫由直径约10 μm的空心球壳组成,圆柱体直径约5 mm,密度约1.2 g/cm3。
空心微球 金银合金泡沫 块体 模板沉积 hollow microspheres Au/Ag alloy foam monolith template-depositing 
强激光与粒子束
2012, 24(2): 353
陈善俊 1,2,*别业旺 1,2李佳 2陈艳 2[ ... ]唐永建 2
作者单位
摘要
1 四川大学 原子与分子物理研究所, 成都 610065
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
采用自悬浮定向流法制备出Ag2Al复合金属间化合物的纳米微粉, 通过透射电子显微镜、X射线衍射仪和X射线能谱仪对纳米微粉的显微结构、粒度、相组成和成分构成进行研究。结果表明:所制备出的复合金属间化合物纳米颗粒呈规则球形, 粒径分布在20~110 nm之间;纳米合金颗粒的主要组成相为Ag2Al, 并伴有少量的Al;样品中的Ag, Al原子数比约为66.5∶33.5, 金属间化合物纳米颗粒中Ag2Al晶粒尺寸约为33 nm, Al的约为21 nm。
Ag2Al金属间化合物 纳米材料 自悬浮定向流法 靶材料 Ag2Al intermetallic compound nano-material flow-levitation method target materials 
强激光与粒子束
2012, 24(1): 100

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