强流荷电粒子束技术与应用PDF电子书下载

绪论 1

第一章　荷电粒子在电磁场中的运动 3

§1-1 电磁场对荷电粒子的作用 3

§1-2　荷电粒子束的偏转 4

1-2-1　静电偏转 4

1-2-2　磁偏转 6

§1-3　带电粒子在正交的均匀电场与磁场中的运动 7

§1-4　荷电粒子束的形成与控制 10

1-4-1　荷电粒子束的形成 10

1-4-2　荷电粒子束的引出系统 12

1-4-3　等离子体发射源的一些问题 16

1-4-4 引出极孔的散聚作用 17

1-4-5 多电极引出系统 18

1-4-6 单电极引出系统 18

1-4-7　多孔引出系统 19

1-4-8　荷电粒子束的控制 20

第二章　强流束加工的物理基础 21

§2-1　强流束和物质的相互作用 21

2-1-1 电子束和固体的相互作用 21

2-1-2　离子束与固体的相互作用 22

§2-2　在作用点上的能量转换 24

2-2-1 X射线、萤光与磷光的产生 25

2-2-2 二次电子发射和热电子发射 28

2-2-3　功率与功率密度 30

2-2-4　化学变化 32

§2-3　加工过程中热的产生与传输 34

2-3-1　热的产生 34

2-3-2　热的传递 34

§3-1 电子束焊接的概况 36

3-1-1　电子束焊接的特点 36

第三章　电子束焊接 36

3-1-2　电子束焊接的应用 37

3-1-3　电子束焊机的发展 38

§3-2　电子束焊接的过程 39

3-2-1　电子束焊接时熔池的形成 40

3-2-2　电子束焊缝的形成 43

3-2-3　电子束焊中输入能量的转换与熔池受力分析 44

§3-3　电子束焊接装置 46

3-3-1电子束焊接设备的分类 48

3-3-2　电子束焊接机用的电子枪 51

3-3-3　电子束焦点的对准与跟踪 56

3-4-1　电子束焊机的工作参数对束流特性的影响 58

§3-4　电子束焊的理论分析 58

3-4-2　电子束参量的稳定性对焊缝的影响 61

3-4-3　电子枪结构与气压对焊缝的影响 62

3-4-4　影响穿透深度的因素 64

3-4-5　电子束振荡与扫描 65

§3-5　电子束焊接应用实例 66

第四章　电子束蒸镀技术 68

§4-1　电子束蒸镀特点 69

§4-2　电子束蒸镀的机理 70

§4-3　影响成膜质量的因素 71

§4-4　电子束蒸镀的加热法和装置 74

4-4-1　材料阳极型电子束加热法 75

4-4-2　电子枪型电子束加热法 76

§4-5　电子束蒸镀的工业应用 80

第五章　电子束热处理 81

§5-1 电子束热处理技术 81

5-1-1 电子束热处理与激光热处理的比较 81

5-1-2　电子束热处理的分类 83

§5-2　电子束热处理对设备的要求 86

§5-3 电子束热处理中的主要参数以及相互关系 91

5-4-1 电子束热处理的优点 93

§5-4　电子束热处理的应用 93

5-4-2　半导体材料的电子束热处理 94

第六章　电子束熔炼技术 95

§6-1　引言 95

§6-2　电子束熔炼工艺 96

6-2-1　铸锭 97

6-2-2　滴流熔炼 98

6-2-3　区域熔炼与拉单晶 100

6-2-4　制造颗粒与制粉 101

6-2-5　金属小块熔炼 102

6-3-2　能量平衡与热效率 103

6-3-1　真空度的影响 103

§6-3　熔炼中的热分析 103

6-3-3　电子束的运动 105

6-3-4　观察与控制 106

§6-4　电子束熔炼的现状和展望 107

第七章　离子束加工技术基础 108

§7-1　离子束加工原理 108

§7-2　离子束加工的应用 110

§7-3　离子束加工设备 112

7-3-1　离子源 112

7-3-2　真空工作室 112

7-3-3　充排气系统 113

§8-1　离子束刻蚀原理 114

第八章　离子束刻蚀技术 114

8-1-1　高能离子与靶的作用 115

8-1-2　固体表面溅射 117

§8-2　离子束刻蚀工艺 124

8-2-1　离子束刻蚀 125

8-2-2　离子束刻蚀的特点 128

§8-3　离子束刻蚀的应用 129

8-3-1　电子工业中的应用 129

8-3-2　试样制备 131

8-3-3　生物医疗应用 131

8-4-2　抽气系统组成 132

§8-4　离子束刻蚀设备 132

8-4-1　刻蚀加工对设备的要求 132

8-4-3　气体输入系统 134

§8-5　离子束刻蚀用的离子源 139

8-5-1　刻蚀机对离子源的要求 139

8-5-2　离子束刻蚀用的离子源工作过程 139

8-5-3　离子源中的阴极设计 143

8-5-4　引出电极 147

8-5-5　微波离子源 147

8-5-6　微波等离子体阴极离子源 151

9-1-2　气相与固相 155

9-1-1 表面与界面 155

第九章　离子束镀膜与离子镀 155

§9-1　材料的表面 155

9-1-3　薄膜的生长 159

9-1-4　膜与基底的结合和界面 163

§9-2　离子束镀膜 164

9-2-1　离子束溅射沉积 165

9-2-2　反应离子束溅射沉积 168

9-2-3　离子束直接沉积 169

9-2-4　离子束辅助沉积 170

9-2-5　离子束溅射沉积设备 171

9-3-1　物理与化学过程 172

§9-3　离子镀的物理原理 172

9-3-2　离子轰击的作用 173

9-3-3　离化率的讨论 174

9-3-4　镀料的气化 175

§9-4　离子镀的类型 177

9-4-1　离子镀的特点 177

9-4-2　直流放电型离子镀 179

9-4-3　射频放电型离子镀 180

9-4-4　活性反应离子镀 181

9-4-5　空心阴极放电离子镀 182

9-4-6　多弧离子镀 183

§9-5　溅射镀膜 186

9-5-1 离子轰击表面时的溅射现象 188

9-5-2　离子轰击与薄膜生长同时存在情况下的沉积 189

9-5-3　直流二极溅射 190

9-5-4 三极、四极溅射 192

9-5-5　射频溅射 192

9-5-6　磁控溅射 194

§9-6　离子镀膜的应用举例 200

9-5-7　溅射镀膜的特点 200

第十章　离子注入 207

§10-1　引言 207

§10-2　离子注入原理 209

10-2-1　注入离子的能量变换 209

10-2-2　离子束混合 211

10-2-3　注入离子的射程 212

10-2-4　注入离子的浓度分布 214

10-2-5　溅射与平衡 215

10-2-6　辐射损伤 216

10-3-1　离子直接注入 217

10-3-2　反冲注入 217

§10-3　离子注入的工艺方法 217

10-3-3　离子束混合 218

§10-4　离子注入设备 218

10-4-1 离子注入机的结构与类型 219

10-4-2　离子源 220

10-4-3　质量分析器 221

10-4-4　偏转、扫描和聚焦 222

10-4-5　靶室 223

§10-5　离子注入在无机材料中的应用 223

10-5-1　半导体材料的离子注入 223

10-5-2　硅酸盐材料的离子注入 224

10-6-1　离子注入改善金属表面机械性能 225

§10-6　金属材料的离子注入改性 225

10-6-2　应用举例 226

10-6-3　离子注入改善金属材料耐腐蚀与抗氧化性能 227

10-6-4　离子注入金属材料改性的机理 227

§10-7　高分子材料的离子注入 229

10-7-1　高聚物的电性质 229

10-7-2　高聚物的光学性质 229

10-7-3　离子与聚合物的相互作用 230

10-7-4　一种高聚物薄膜的注入结果 230

10-7-5　注入中材料的损伤 230

主要参考文献 231