兰州大学大学生创新创业计划结项答辩PPT学习教案

1、会计学1 兰州大学大学生创新创业计划结项答辩兰州大学大学生创新创业计划结项答辩 主要内容主要内容 1、研究意义及现状、研究意义及现状 2、检测方法与实验系统、检测方法与实验系统 3、实验结果与分析、实验结果与分析 4、总结与下一步研究计划、总结与下一步研究计划 第1页/共18页 研究意义及现状研究意义及现状 氚钛薄膜靶氚钛薄膜靶 粒子加速器粒子加速器 密封中子管密封中子管 低能低能辐射源辐射源 轫致辐射源轫致辐射源 第2页/共18页 氚在靶膜材料中的迁移行为包括氚在靶膜材料中的迁移行为包括 吸附、扩散等多个物理过程，氚及吸附、扩散等多个物理过程，氚及 其衰变产物其衰变产物3He随时间的积累，会

2、导随时间的积累，会导 致靶膜材料力学性能发生显著变化致靶膜材料力学性能发生显著变化 ，而且随靶膜材料种类和使用温度，而且随靶膜材料种类和使用温度 、压力等环境变化，氚在其中的空、压力等环境变化，氚在其中的空 间分布会呈现不均匀性。认识氚在间分布会呈现不均匀性。认识氚在 靶膜材料中的分布，对于氚钛薄膜靶膜材料中的分布，对于氚钛薄膜 靶的生产、使用、性能评估具有重靶的生产、使用、性能评估具有重 要意义要意义 。 研究意义及现状研究意义及现状 u氚是低能氚是低能放射性核素放射性核素 ，最大能量，最大能量18.6KeV18.6KeV，是，是 一种连续谱输出，平均能一种连续谱输出，平均能 量量5.7Ke

3、V5.7KeV。半衰期为。半衰期为 12.32312.323年。年。 第3页/共18页 氚分析方法氚分析方法 破坏性方法破坏性方法 电化学蚀刻法（电化学蚀刻法（Electrochemical etching） 热解吸分析法（热解吸分析法（Thermal desorption) 非破坏性方法非破坏性方法 射线照相法（射线照相法（Radiography） 衰变诱发衰变诱发X射线谱测量法射线谱测量法(BIXS) 离子束分析离子束分析(IBA) 研究意义及现状研究意义及现状 第4页/共18页 024681012141618 100 101 102 103 104 Mo Ll Mo L Mo L Ti

4、K Counts Energy (keV) Ti K 检测方法与实验系统检测方法与实验系统 Geant4模拟布局模拟布局 1、钛膜、钛膜 2、钼衬底、钼衬底 3、探测器、探测器 1 2 3 模拟结果 024681012141618 100 101 102 103 104 105 Counts Energy (keV) Mo L Ti K Ti K 实验结果 u粒子与靶膜和衬底材料相互作用，产生粒子与靶膜和衬底材料相互作用，产生018.6KeV连续的轫致辐射连续的轫致辐射X射线和特征射线和特征X射线，由于射线，由于X射线的半吸收厚度远大于射线的半吸收厚度远大于粒子的半吸收厚度，所以可以认为，在表

5、面测量中，既有浅表层的粒子的半吸收厚度，所以可以认为，在表面测量中，既有浅表层的粒子，也有一定深度分布的粒子，也有一定深度分布的X射线。射线。 第5页/共18页 检测方法检测方法 检测方法与实验系统检测方法与实验系统 第6页/共18页 检测方法与实验系统检测方法与实验系统 氚钛薄膜靶表面电子发射示意图氚钛薄膜靶表面电子发射示意图 氚化钛薄膜氚化钛薄膜 金属衬底金属衬底 氚的氚的衰变电子衰变电子 x dx dx R x SAxdI m )1 ( 2 1 )( ) 2 1 1 ( 2 1 )1 ( 2 1 )( 0 R x SxAdx R x SAXdII m mmm xm 氚钛薄膜靶表面出射氚钛

6、薄膜靶表面出射电子数估算：电子数估算： ：靶的比放射性活度：靶的比放射性活度 m A S ：靶的面积：靶的面积 m x ：靶的质量厚度：靶的质量厚度 R ：电子在靶膜材料中的射程电子在靶膜材料中的射程 第7页/共18页 模拟能量模拟能量 5.7keV, 18.6keV 的的电子在钛膜中的径迹和电子在钛膜中的径迹和 在不同深度的能量沉积比例轮廓图在不同深度的能量沉积比例轮廓图 检测方法与实验系统检测方法与实验系统 第8页/共18页 Geant4 模拟模型 1、钛膜；2、钼衬底；3、准直 器；4、探测器 4 3 2 1 氚粒子能谱 02468101214161820 0.0 0.5 1.0 1.5

7、 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 Electron Flux (pA/cm2) Electron Energy (keV) Layer1 Layer2 Layer3 Layer4 Layer5 检测方法与实验系统检测方法与实验系统 第9页/共18页 真空室真空室 电流探针电流探针 氚靶氚靶 伺服系统伺服系统 分子泵分子泵涡旋干泵涡旋干泵 真空波纹管真空波纹管 上位计算机上位计算机 静电计静电计 KEITHL EY6517A 控制控制 数据获取数据获取 检测方法与实验系统检测方法与实验系统 检测系统结构检测系统结构 第10页/共18页 检测方法与实验系统检测方法与实验系统 检测系统实验装

8、置样机检测系统实验装置样机 第11页/共18页 检测方法与实验系统检测方法与实验系统 上位机控制及数据获取界面上位机控制及数据获取界面 第12页/共18页 实验结果与分析实验结果与分析 第13页/共18页 实验结果与分析实验结果与分析 第14页/共18页 (a) （a）氚钛靶样品，（）氚钛靶样品，（b）氚钛靶样品表面电子发射通量）氚钛靶样品表面电子发射通量X轴一维扫描图轴一维扫描图 （c）二维图像）二维图像 ， (d) 三维图像三维图像 (b) (c) (d) 实验结果与分析实验结果与分析 第15页/共18页 u 为氚钛薄膜靶的检测和质量评估提供了理论为氚钛薄膜靶的检测和质量评估提供了理论 分析依据和实验测量的有效方法。