利用低压等离子体增强化学气相沉积技术制备碳氢辉光放电聚合物(GDP)和全氘代辉光放电聚合物(D-GDP)薄膜。利用表面轮廓仪、傅里叶红外光谱仪和纳米压痕技术对制备的样品进行表征, 讨论了GDP/D-GDP薄膜的沉积速率、化学结构和力学性能在ICF物理实验用靶应用中的优缺点。结果表明: GDP/D-GDP薄膜的沉积速率都随反应气体流量比例近线性增加, GDP的沉积速率达到2.6 μm, D-GDP的沉积速率达到1 μm, GDP的沉积速率远大于D-GDP的沉积速率; D-GDP薄膜内部的交联化程度较弱, D-GDP更有利于靶丸内燃料的红外均化; GDP的力学性能明显优于D-GDP, 更有利于ICF物理实验用靶的燃料填充与装配操作。

采用射频辉光放电聚合技术,在低压等离子体聚合装置上开展在5~20 W功率下氘代辉光放电聚合物薄膜的制备及性能研究。利用傅里叶变换红外吸收光谱仪表征薄膜的化学结构,讨论了功率变化对其官能团结构的影响规律。利用元素分析仪和纳米压痕仪表征薄膜中氘原子的相对含量和薄膜的力学性能。研究表明:随着功率的升高,薄膜中的氘含量先升高后降低,在10 W时达到最大,薄膜中SP3CD的相对含量增加,SP3CD2的相对含量减小;聚合物薄膜的硬度和杨氏模量均随功率的增加而减小。

利用低压等离子体化学气相沉积法制备厚度约为7 μm的辉光放电聚合物薄膜，将制备的薄膜样品放入通有氩气保护的热处理炉中加热至300 ℃，分别进行6,10,24 h的保温热处理。通过白光干涉仪观察分析了不同保温时间下辉光放电聚合物薄膜的表面粗糙度;利用傅里叶变换红外吸收光谱分析了300 ℃条件下不同保温时间对薄膜结构的影响;采用纳米压痕仪表征了不同保温时间热处理后，薄膜硬度及模量的变化。结果表明:随着保温时间的增加，薄膜的表面均方根粗糙度由12 nm降至4.43 nm。薄膜结构中甲基的相对含量减少，双键的相对含量增加，碳链变长，同时薄膜网络结构的交联化程度增强。硬度和模量随着保温时间的增加先减小后增大。