《基於脈衝激光沉積富硼B-C薄膜的關鍵技術研究》旨在利用脈衝激光沉積技術，將其分別采用碳化硼陶瓷靶與硼碳拼合靶為靶材。通過對靶材成分、組成形式及沉積溫度等工藝參數的調整，得到表整、厚度均勻及成分可控的富硼B-C薄膜，建立靶材成分、組成形式和沉積溫度等工藝參數與薄膜組成、結構之間的關繫，對該繫列薄膜的生長機行分析研究。

目錄《博士後文庫》序言前言第一章 導論 pan>1.1 激光慣性約束核聚變 21.1.1 激光慣性約束核聚變技術 21.1.2 激光慣性約束核聚變靶丸材料 41.2 B-C繫列材料 51.2.1 B-C繫列材料的晶體結構 51.2.2 B-C繫列材料的研究現狀 81.2.3 B-C繫列薄膜的研究現狀 10第2章 富珊B-C陶瓷的制備、結構分析與成分控制 132.1 引言 132.2 實驗與測試 142.2.1 實驗原料 142.2.2 實驗設計與工藝過程 142.2.3 測試方法 152.3 B-C繫列陶瓷靶材的燒結致密化 162.3.1 B-C陶瓷燒結體的致密度分析 162.3.2 B-C陶瓷的物相分析 172.3.3 B-C陶瓷的顯微結構分析 232.4 不同配比B-C陶瓷靶材的制備與成分控制 272.4.1 不同配比B-C陶瓷的物相結構分析 272.4.2 不同原子比B-C陶瓷的顯微結構分析 282.4.3 B-C陶踵的化學組成分析與成分控制 302.4.4 硼、碳原子的化學結構分析 3pan>第3章 采用B-C陶瓷靶的富硼B-C薄膜脈衝激光沉積 353.1 引言 353.2 實驗與測試 363.2.1 實驗原料 363.2.2 實驗設計與工藝過程 363.2.3 測試方法 393.3 富硼B-C薄膜的脈衝激光沉積工藝研究 4pan>3.3.1 脈衝激光能量對薄膜沉積質量的影響 43.3.2 靶-基距對薄膜沉積質量的影響 463.4 B-C薄膜的成分研究 493.4.1 B-C薄膜的化學組成分析與成分控制 493.4.2 硼、碳原子的化學結構研究 50第4章 采用B-C拼合靶的富硼B-C薄膜脈衝激光沉積 534.1 引言 534.2 實驗與測試 544.2.1 實驗原料 544.2.2 實驗設計與工藝過程 554.2.3 測試方法 574.3 B-C拼合靶的脈衝激光沉積工藝研究 584.3.1 基板溫度對薄膜沉積質量的影響 584.3.2 靶材自轉速度對薄膜沉積質量的影響 644.4 B-C薄膜的成分分析與控制 654.4.1 B-C薄膜的化學組成分析與成分控制 654.4.2 硼、碳原子的化學結構分析 664.5 B-C拼合靶的脈衝激光沉積過程分析 684.5.1 脈衝激光沉積技術 684.5.2 脈衝激光燒蝕靶材過程分析 694.5.3 脈衝激光燒蝕產生等離子體的膨脹行為分析 7pan>4.5.4 等離子體羽輝邊界的求解 754.5.5 B-C薄膜中原子比的理論計算 77本書總結 8pan>參考文獻 83

《基於脈衝激光沉積富硼B-C薄膜的關鍵技術研究》：
第一章 導論
21世紀人類面臨人口增長、能源短缺、水資源缺乏、環境惡化等危機。不久，人類將會感到能源短缺的巨大壓力，以石油、煤、天然氣為代表的化石能源終將在幾百年內枯竭，核裂變能源由於性和核廢料處理等問題也不盡如人意。人類期待著新的能源，受控熱核聚變反應能釋放巨大的能量，而且由於這種能源、清潔，並以取之不盡、用之不竭的海水作為燃料，因此受控熱核聚變能是人類下一代能源的主要希望所在。核裂變反應能是重原子核受到中子的轟擊變為輕原子核時所釋放的能量；與之相反，核聚變反應能則是輕原子核聚變為重原子核時所釋放的能量。
核聚變反應中□常用的燃料為氘和氚，氘和氚都帶正電荷，互相排斥，因此要把它們聚合起來，需要巨大的能量纔能克服它們相互的斥力。在恆星中，此能量是靠恆星自身內部的巨大壓力提供的。在一般環境下，則需要把核燃料加熱到1億攝氏度以上的高溫，以使氘和氚有足夠大的動能，但即使這樣也不足以發生核聚變反應，還需要將核燃料約束到足夠高的密度，使氘和氚有足夠大的概率相撞並發生核聚變反應。
1.1 激光慣性約束核聚變
1.1.1 激光慣性約束核聚變技術
在地球的普遍環境下，主要有兩種方法實現受控熱核聚變反應：磁約束核聚變(magnetic confinement fusion，MCF)和慣性約束核聚變(inertial confinement fusion，ICF)。磁約束核聚變主要依靠的磁場將低密度、高溫度的等離子體約束足夠長的時間，以使氘和氚的等離子體達到核聚變反應所需要的條件。目前的磁約束實驗裝置已經可以分別將較低溫度、低密度的等離子體約束到足夠長的時間或在短時間內將等離子體加熱，但是如何同時做到高溫和高密度，仍是一個極大的難題。慣性約束核聚變則是利率激光束均勻輻射氘、氚等熱核燃料組成的微型靶丸。在極短的時間裡靶丸表面率激光束輻射下發生電離和消融而形圍靶芯的高溫等離子體。等離子體膨脹向外爆炸的反作用力會產生極大的向心聚爆的壓力，在這巨大壓力的作用下，氘、氚等離子體被壓縮到極高的密度與極高的溫度，從而引起氘、氚燃料的核聚變反應。
慣性約束核聚變堆已成為研究□多、發展□快的聚變裝置。它利用多路率激光均勻照射（直接或間接）裝有氘氚燃料的靶丸，使靶丸的燃料受到約束並迅速壓縮到高密度和熱核燃燒所需的高溫，引發熱核爆炸，從而釋放出聚變能。該技術不僅在發電等核能利用領域具有重大的經濟和社會效益，而且在核爆模擬、效應實驗等軍事領域以及高溫高壓實驗、天體星球物理研究、激光原子物理前沿研究等方面都具有重要意義［1］。
慣性約束核聚變與磁約束核聚變的不同之處在於：慣性約束核聚變等離子體的密度極高(1026cm-3)，約束時間為納秒(10-9s)量級；而磁約束核聚變等離子體的密度則低得多，僅為1015cm-3量級，因此，其約束時間必須長達秒的量級，以滿足勞森判據(Lawson criterion)的要求［2］。相比之下，慣性約束更有希望實現受控熱核反應。隨率激光技術的日臻完善，慣性約束核聚變已成為研究□多、發展□快的聚變裝置。美國加利福尼亞州的勞倫斯利弗莫爾實驗室正在建造的□大率紫外線激光器，美國的國家點火裝置(National Ignition Facility Project，NIF計劃)年內實現慣性約束核聚變點火，NIF結構示意圖與工作原理圖如圖1.1所示。我國激光核聚變裝置——“神光III”主機已建成，國家點火裝置也已啟動。目前□□□□□等離子體物理研究所擁有一個全超導托卡馬克裝置（即一種磁約束核聚變裝置），用於研究等離子體穩態約束實驗的可行性，名為實驗超導托卡馬克（experimental advanced superconducting Tokamak，EAST）。除此之外，我國還有一個已建成的聚變裝置，名為中國聚變工程實驗堆（China fusion engineering test reactor，CFETR），主要用於研究大規模聚變的以及穩定的可行性。
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