真空科學與技術學報最新期刊目錄

MAED-CNN:一種原子尺度圖像降噪的深度學習模型————作者：詹凌濤;范浩龍;張騰;王婷婷;曹雄柏;李燕;周貞如;張全震;楊惠霞;王業(yè)亮;

摘要：工作在超高真空環(huán)境下的掃描隧道顯微鏡（STM）具備原子級分辨率，廣泛應用于材料表面結構的精細成像。然而，STM圖像易受機械振動、電子噪聲、環(huán)境擾動等多種因素影響，導致圖像質量下降，嚴重制約其科學研究價值。為提升STM圖像的可用性和精度，本文提出一種基于多尺度特征提取與注意力機制的深度學習圖像修復模型——MAED-CNN。該模型采用U-Net編碼-解碼結構，融合多尺度卷積模塊與通道注意力機制，并引入...

不銹鋼的電子轟擊放氣影響特性研究————作者：羅艷;王魁波;吳曉斌;

摘要：電子轟擊放氣對一些真空系統(tǒng)的設計起到?jīng)Q定性作用，但電子轟擊放氣的影響因素很多。采用典型的真空腔室材料316L不銹鋼，開展了電子轟擊參數(shù)對放氣的影響特性實驗研究。結果表明，電子束首次轟擊新鮮表面時，電子轟擊放氣響應是立即且劇烈的，后續(xù)轟擊雖仍為即時響應，但強度顯著衰減；隨電子束累積劑量的增加，電子轟擊放氣量和電子產額逐漸下降，降至初始值的近一半；隨電子通量的增加，電子轟擊放氣量和電子產額略微增加；隨...

DBD等離子體處理火驅尾氣中稀薄甲烷的實驗研究————作者：馬婷婷;成鵬;韓微笑;孫康寧;李森;

摘要：本文采用了介質阻擋放電非平衡態(tài)等離子體技術對火驅尾氣中稀薄甲烷進行低溫高效處理。實驗考察了等離子體放電功率（21～46W），O₂/CH₄摩爾比（2～10）和氣體流量（400～1200mL/min）對CH₄轉化率、CO₂和CO選擇性的影響。結果表明，隨著放電功率和O₂/CH₄

基于液滴微流控技術的微米級厚單層多孔薄膜應變傳感器制備————作者：章騰澤;程世龍;章城;

摘要：本文基于液滴微流控技術制備了一種微米厚度的單層多孔電阻應變傳感薄膜，并探討了不同樹脂、固化劑質量比對柔性傳感薄膜變形程度的影響。結果表明，樹脂與固化劑的質量比為30:1，制備的微米級厚多孔薄膜具有良好的拉伸性能，且多孔薄膜內的多孔形成單層分布，孔徑大小較為一致、分布較為均勻�；�于該薄膜制備的多孔電阻式應變傳感器具有較寬的響應范圍（50%應變），高靈敏度（GF=602.92，40%<

基于再吸附效應的航天器熱控系統(tǒng)中狹縫結構氣體傳輸遲滯響應研究————作者：郭天雨;張學迅;閆曉;馮蕾;畢海林;王旭迪;

摘要：在航天器熱控系統(tǒng)中，泵驅流體回路系統(tǒng)的性能至關重要。本研究針對蓄熱器結構中狹縫結構內的氣體傳輸遲滯現(xiàn)象，通過實驗和COMSOL Multiphysics仿真，分析了氣體分子在狹縫中的動態(tài)行為。結果表明，氣體的平均停留時間是導致傳輸遲滯的主要因素，這對理解和預測泵驅流體回路系統(tǒng)中的氣體傳輸特性具有重要意義。研究結果為優(yōu)化泵驅流體回路系統(tǒng)設計提供了科學依據(jù)，有助于提升航天器熱控系統(tǒng)的效率和可靠性

基于數(shù)字孿生的真空蝸軸泵揚程與流場特性預測方法————作者：連加俤;蔡晨陽;許靜;謝杭清;

摘要：蝸軸泵是一種真空排污泵，在船舶真空排污系統(tǒng)中有廣泛應用，其高效的負壓推動大幅提升了系統(tǒng)的清潔與除臭能力。蝸軸泵的運行狀態(tài)直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此，準確快速預測其性能成為當前亟待解決的關鍵問題。為應對這一挑戰(zhàn)，數(shù)字孿生技術憑借其高精度與實時預測能力，成為評估泵性能的理想工具。本文提出了一種基于正交分解（POD）和徑向基函數(shù)（RBF）響應面方法的數(shù)字孿生預測系統(tǒng)，用于快速評估蝸軸泵在不同工況下的性能...

氫去鈍化光刻技術研究進展————作者：鮑洋;徐海;景鵬濤;徐輯廉;閆家旭;詹達;劉雷;申德振;

摘要：硅基半導體技術作為半導體產業(yè)的核心支柱，其制造精度已逼近幾納米，正向原子級精準制造邁進。然而，受瑞利衍射極限制約，傳統(tǒng)的極紫外光刻技術已難以滿足未來半導體制造對更高精度的需求。作為一種原子級精準的光刻技術，氫去鈍化光刻（HDL）憑借其極高的空間分辨率和可擴展性，成為了突破硅基半導體技術發(fā)展瓶頸的重要戰(zhàn)略方向。該技術基于掃描隧道顯微鏡探針的原子級操控，通過精確控制硅表面氫原子脫附，實現(xiàn)原子級圖案化加...

適用于真空系統(tǒng)的壓電微閥門流導測試和調節(jié)特性研究————作者：楊傳森;郭宇揚;宋春堯;劉迪;丁雙;盧耀文;王歡;齊魯平;楊軼行;

摘要：針對真空系統(tǒng)中壓電微調閥流導調控穩(wěn)定性不足的問題，本文設計了一種基于定容法的流導特性測試系統(tǒng)，研究了激勵電壓幅值、波形及施加歷史對典型壓電微調閥流導特性的影響。實驗結果表明，壓電微調閥的流導-激勵電壓循環(huán)曲線存在顯著回滯效應，降壓過程流導值較升壓過程均顯著偏高，其機制可能與壓電陶瓷電疇結構弛豫和殘余應力釋放的時間依賴性相關。通過預加100V高電壓激勵，典型激勵電壓下的流導值重復性顯著提升，說明了預...

基于多場耦合的塑殼斷路器分斷雙弧特性及影響因素分析————作者：梁博;董海燕;竇建明;燕寧寧;王思潤;林小軍;

摘要：雙斷點塑殼斷路器具有快速分斷與雙弧運動的特點，針對目前分斷雙弧的放電現(xiàn)象研究較為匱乏，探究雙斷點分斷的電弧動態(tài)行為具有重要意義。本文基于磁流體動力學理論，依據(jù)斷路器滅弧室實際尺寸，構建多物理場耦合的分斷雙弧仿真模型，分析電弧動態(tài)演變行為與斷路器的開斷特性，探究開斷過程中滅弧室氣體流動現(xiàn)象與電弧運動機理，并搭建試驗平臺進行分斷試驗，對比仿真與試驗結果，在此基礎上，進行驅弧磁場、燒蝕金屬蒸氣濃度對分斷...

制冷機低溫泵冷板陣列仿真分析及結構優(yōu)化————作者：姚吉愷;王國棟;李恒霖;陳肇璽;

摘要：低溫泵由于其運行穩(wěn)定、大抽速等特性，廣泛應用于半導體制造、大科學裝置及環(huán)模裝備。低溫泵的冷板陣列作為泵送氫氣的主要部件，其結構尺寸對抽氣性能具有重要影響。本研究以G-M制冷機低溫泵為研究對象，基于稀薄氣體動力學理論，對比分析不同冷板層數(shù)及直徑對抽氣性能的影響，并根據(jù)抽速、降溫時間、工作壽命三個指標篩選最優(yōu)冷板陣列結構，最后通過熱流耦合方法分析最優(yōu)冷板陣列結構，對比分析不同G-M制冷機二級冷頭安裝高...

大型低溫測試裝置的冷屏結構設計與研究————作者：吳清浩;楊慶喜;胡銳;徐皓;余清洲;陳肇璽;

摘要：環(huán)向場（TF）和極向場（PF）線圈是國際熱核聚變實驗反應堆（International Thermonuclear Experimental Reactor，ITER）的關鍵部件。為了驗證已制造的TF和PF線圈性能是否符合性能標準，需在安裝前于低溫環(huán)境中進行低溫超導性能測試。根據(jù)TF和PF線圈的結構及測試要求，設計了大型低溫測試裝置�；�于該測試裝置的結構設計，采用多層絕熱（MLI）作為冷屏屏蔽外部...

一種適用于(10～10⁵)Pa氣體質譜分析的可控取樣系統(tǒng)的設計————作者：楊傳森;郭宇揚;劉迪;鄭陽陽;盧耀文;王歡;宋春堯;陳俊儒;丁雙;陳千睿;

摘要：為了滿足半導體制造、航天工程等領域對常壓和中低真空氣體取樣的需求，本文設計了一種適用于(10～10⁵)Pa氣體質譜分析的可控取樣系統(tǒng)。系統(tǒng)由真空抽氣模塊、節(jié)流取樣模塊、真空測量模塊、溫控模塊和數(shù)采與控制模塊組成。通過毛細取樣管和壓電微調閥的兩級壓力可控衰減，結合雙小孔流導元件的抽氣流量控制，系統(tǒng)能夠在不同壓力下穩(wěn)定采集氣體樣品。實驗驗證表明，該系統(tǒng)能夠在(10～1×10

自由基刻蝕多晶硅及氟原子密度檢測的研究————作者：高遠;李箏;曹勇;桑利軍;劉博文;劉忠偉;

摘要：隨著集成電路特征尺寸的不斷縮小，傳統(tǒng)刻蝕技術在選擇性和物理損傷控制等方面面臨挑戰(zhàn)。自由基刻蝕技術具有高精度、低刻蝕損傷等優(yōu)點，在微納加工中具有重要應用價值與廣闊的應用前景。本研究利用自由基刻蝕技術，以CF₄/O₂/He混合氣體為放電氣體，系統(tǒng)研究了放電參數(shù)，如輸入功率與氣體流量對多晶硅刻蝕速率和F原子密度的影響。使用Ar作為標定氣體定量測定刻蝕過程中的F...

入口壓力對轉子-徑隙式水力空化反應器空化性能的影響研究————作者：李浩;袁丹丹;羅崇岳;王磊;宋永興;張林華;

摘要：水力空化現(xiàn)象已廣泛應用于工業(yè)生產和醫(yī)療衛(wèi)生等多個領域。本文主要研究一種新型轉子-徑隙式水力空化反應器中入口壓力對其空化性能的影響。通過數(shù)值模擬，分別計算反應器在入口壓力為0 atm、0.5 atm和1 atm時，空泡體積以及轉子域和定子域空化特性的變化。研究結果表明，隨著入口壓力升高，反應器空化強度逐漸下降。當入口壓力由0 atm增加至0.5 atm和1 atm時，空泡體積分別減少33.3%和49...

束源爐結構及布局對分子束外延薄膜材料均勻性影響的仿真————作者：陶先童;段瑩瑞;李壯壯;宋立媛;楊春章;楊晉;李艷輝;孔金丞;趙俊;姬榮斌;王善力;

摘要：億像素紅外探測器是下一代紅外探測器發(fā)展的重要方向，8英寸高均勻碲鎘汞薄膜成為實現(xiàn)該技術的最重要一環(huán)。分子束外延系統(tǒng)中束源爐結構及布局是影響分子束外延碲鎘汞薄膜材料組分及厚度均勻性的關鍵因素之一。本文從滿足大尺寸高均勻碲鎘汞外延薄膜材料的要求出發(fā)，對束源爐的束流產生和出射分布做了理論分析，模擬計算了束源爐布局和坩堝內源材料狀態(tài)對襯底上外延薄膜材料膜厚均勻性的影響。使用多物理場仿真軟件COMSOL，以...

磁懸浮分子泵轉子徑向位移波動抑制機理的研究————作者：溫福強;宋鎧鈺;孫靈豪;劉強;張嘉偉;

摘要：針對高轉速下磁懸浮分子泵徑向位移波動量大極易失穩(wěn)的問題，提出一種基于磁懸浮分子泵轉子結構抑制其徑向位移波動的方法。以一臺1.5kW，27720r/min高速磁懸浮分子泵為例，建立三維計算模型，利用有限元法對轉子剛體模態(tài)、彎曲模態(tài)、臨界轉速以及撓性支承進行耦合求解，確定轉子徑向位移波動頻率與轉速間的變化規(guī)律，在此基礎上，對磁懸浮分子泵轉子結構變化對其徑向位移波動的影響進行分析研究，揭示影響磁懸浮分子...

基于蒙特卡羅方法的低溫冷阱流導、抽速仿真計算————作者：陸廣寶;楊楊;武義鋒;曾環(huán);王君;鄧家良;

摘要：隨著半導體工藝的快速發(fā)展，對分子泵的抽氣性能，特別是抽離水汽的能力提出了更高的需求，這使得搭配分子泵使用的組合型低溫冷阱被廣泛應用。氮氣流導和水汽抽速是衡量低溫冷阱性能的關鍵參數(shù)，與其內部冷凝板形狀息息相關。水汽抽速因水分子的強吸附性使得通過實驗測量變得極為困難。在本文中通過蒙特卡羅方法系統(tǒng)地研究了冷凝板大小、冷凝板折邊對低溫冷阱的氮氣流導和水汽抽速性能影響。另外根據(jù)模擬結果研發(fā)設計了一款低溫冷阱...

合肥光源光束線站新型真空安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設計————作者：劉群;陳留國;李芳;賈文紅;汪嘯;賀博;

摘要：光束線站真空安全聯(lián)鎖是保障同步輻射光源儲存環(huán)的運行安全與線站關鍵設備安全的重要系統(tǒng)。文章闡述了合肥光源新建成的金華光束線站真空安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的最新設計方法。基于新型的高性能可編程控制器PLC（Programmable Logic Controller）和開放的軟件平臺EPICS 7（Experimental Physics and Industrial Control System）分布式控制系統(tǒng)架...

變螺距螺桿真空泵內部工作過程建模與熱力分布規(guī)律————作者：孟雨;孫顯彬;喬中濤;尚允坤;張黎明;

摘要：掌握螺桿真空泵內部工作過程是設計高性能螺桿轉子的基礎，本文對變螺距螺桿真空泵工作過程進行了建模分析。首先，基于簡化泄漏通道幾何結構模型，構建了螺桿真空泵泊肅葉流、庫愛特流兩種流動方式下粘滯流、過渡流、分子流三種流態(tài)的基于時間的內部泄漏通道級間泄漏模型；然后，基于氣體運輸條件假設，構建了內部吸氣階段、壓縮階段、反沖階段及排氣階段氣體運輸模型；最后基于內部泄漏通道級間泄漏模型和氣體運輸模型，揭示了內部...

陽極層霍爾推力器內坡印亭矢量與能量轉換機制研究————作者：陳滿珍;趙杰;張正浩;唐德禮;

摘要：本文采用三維粒子云網(wǎng)格-蒙特卡洛碰撞（PIC/MCC）算法，從軸向和徑向空間維度，分析穩(wěn)態(tài)時坡印亭矢量分布對陽極層霍爾推力器能量轉換過程的影響機制。坡印亭矢量場強在軸向空間具有梯度分布特征，呈現(xiàn)顯著的空間非均勻性。通過徑向空間的相關性分析發(fā)現(xiàn)，電子能量的累積過程不僅受電磁場直接加速的影響，還涉及多種非線性能量傳輸機制。坡印亭矢量場強通過調控電子漂移速度影響離子密度分布，最終形成空間上連續(xù)但存在特征...

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