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