卢瑟福背散射论文-陈秀莲,张洁,覃雪,刘军

卢瑟福背散射论文-陈秀莲,张洁,覃雪,刘军

导读:本文包含了卢瑟福背散射论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:卢瑟福背散射实验,表面能量近似,平均能量近似,数值积分

卢瑟福背散射论文文献综述

陈秀莲,张洁,覃雪,刘军[1](2019)在《卢瑟福背散射分析元素浓度深度分布的计算方法研究》一文中研究指出卢瑟福背散射实验可通过背散射粒子的能谱分析材料中杂质元素浓度及深度分布,其中,获取深度分布的计算方法主要包括近似计算法(表面能量近似和平均能量近似)与数值积分法,计算过程涉及的阻止本领由SRIM程序给出。该文对计算难度小、准确度低的近似计算方法和计算难度大、准确度高的数值积分法进行了比较,给出在5%误差范围内表面能量近似和平均能量近似的适用范围,为实验数据处理过程中计算方法的选取提供依据。(本文来源于《实验科学与技术》期刊2019年05期)

刘祖光,李新霞,孙向上[2](2018)在《固体乏燃料表面的卢瑟福背散射模拟研究》一文中研究指出为了研究固体乏燃料表面核素的种类、含量以及厚度对卢瑟福背散射能谱的影响,通过SIMNRA软件模拟背散射能谱,研究了I、Pm、U等典型核素及核素含量、靶材厚度对背散射能谱的影响.结果表明,不同核素对应不同的能量峰,核素的元素质量数越大,背散射能量越大;核素含量越高,相应的能谱高度(峰面积)越大.此外,能谱的半高宽度与靶材的厚度存在线性关系,能谱的半高宽度正比于靶材的厚度越厚.(本文来源于《南华大学学报(自然科学版)》期刊2018年03期)

张硕[3](2017)在《利用卢瑟福沟道背散射模拟研究合金与石英的辐照效应》一文中研究指出晶体材料的辐照效应是核能、半导体技术、微电子技术以及航空航天等领域关注的重要课题之一。然而,离子辐照引起的级联碰撞过程发生在皮秒量级,目前实验上无法对该过程进行直接观测。近年来计算机技术的发展使得我们对该过程可以进行模拟重现,进而对辐照损伤效应的微观机理开展深入研究。卢瑟福沟道背散射技术是研究材料表面(_~μm深度处)辐照损伤的重要手段,目前该技术已经广泛地应用于离子辐照损伤分析领域。然而,由于离子辐照导致的损伤结构十分复杂,这使得我们很难从实验测得的沟道背散射能谱中直接了解其反映的损伤结构。本工作基于计算机模拟技术,利用两体碰撞近似,开发了一个能够模拟任意损伤结构中沟道背散射能谱的计算程序;结合分子动力学模拟,提出了一种晶体的辐照损伤后的沟道背散射模拟方法;并应用于高浓固溶体合金和石英等材料,开展了辐照损伤效应的微观机理研究。本论文工作主要包括叁个部分:第一部分,基于两体碰撞近似模型,开发了一个能够模拟任意损伤结构中沟道背散射能谱的计算程序RBSADEC(Rutherford Backscaterring Spectrometry in Arbitrary DEfected Crystals)。该程序可以从单独的输入文件中读入被模拟材料的结构(由一系列原子坐标描述),这使得该程序可以适用于任何结构的材料,并能与其它原子尺度的模拟手段结合,如分子动力学方法、蒙特卡洛方法和动力学蒙卡方法等。RBSADEC可实现以下功能:(I)模拟离子在任意结构材料中的射程;(II)模拟任意结构材料中的沟道背散射能谱。利用RBSADEC程序研究了晶体Ni中不同类型缺陷(点缺陷和长程缺陷)对沟道背散射产额的贡献,发现Ni中的长程缺陷(包括位错、层错等)比点缺陷对沟道背散射的产额影响更大;同时结果表明长程缺陷对沟道背散射的影响主要通过使沟道离子偏离沟道而导致较大的背散射产额,而非沟道离子与缺陷直接作用所致;并解释了实验中观测到较高的背散射产额,而从高分辨扫描透射电子显微镜(high-resolution scanning transmission electron microscopy,HTEM)图像中仅仅观测到较低浓度缺陷的原因。第二部分,将RBSADEC应用于高浓固溶体合金(Concentrated Solid Solu-tion alloys,CSAs)NiFe和NiCoCr辐照损伤的研究。利用用分子动力学方法和RBSADEC程序相结合,模拟了上述合金样品中离子辐照损伤后的沟道背散射能谱,结果表明模拟的沟道背散射能谱与实验能谱符合较好。在本研究中,(I)结合分子动力学方法和两体碰撞近似程序RBSADEC,提出了一种不采用任何经验参数的沟道背散射模拟方法(以下简称分子动力学-两体碰撞近似方法);(II)利用沟道背散射模拟,证实了CSAs合金比纯金属Ni表现出更好的抗辐照性能;(III)比较模拟沟道背散射能谱与实验能谱,证明了离子辐照对NiFe和NiCoCr的损伤过程中,发生在离子辐照级联碰撞过程中缺陷的演化是形成最终缺陷结构的主导因素,而较长时间尺度平衡态下的缺陷演化对辐照损伤结构的影响不大。第叁部分,将RBSADEC应用于石英晶体的辐照损伤的研究。利用分子动力学方法模拟了50 keV Na离子辐照下石英晶体的无定型化的过程;通过上述的分子动力学-两体碰撞近似方法,模拟了不同辐照剂量下的沟道背散射能谱;并采用多种分析方法(角度结构因子分析、Wigner-Seitz分析、配位数分析和环分析等),研究了不同辐照剂量下的损伤结构。结果表明:(I)石英晶体的表面对辐照导致的缺陷具有沉积作用;(II)较长时间尺度的退火会在一定程度上使辐照产生的缺陷复合;(III)石英晶体在低能离子辐照时,其无定型化的临界剂量不依赖于反冲离子的能谱或辐照离子的种类;(IV)不同分析方法的结果显示,在沟道背散射产额达到饱和后,继续辐照仍然会导致结构继续变化,这使得我们很难在原子尺度定义其无定型化的临界剂量。综上所述,本文利用分子动力学方法和两体碰撞方法提出了一种不采用任何经验参数模拟(甚至预测)沟道背散射能谱的新方法,使得沟道背散射可作为一种微观分析方法,用于研究晶体辐照损伤过程中的机理。并将该方法成功地应用于合金以及石英的离子辐照损伤的模拟中,揭示了损伤过程中的微观机理。(本文来源于《兰州大学》期刊2017-10-01)

王雪蓉,刘运传,孟祥艳,周燕萍,王康[4](2017)在《精确测定In_xGa_(1-x)N晶体薄膜中铟含量的卢瑟福背散射法研究》一文中研究指出采用金属有机化合物气相淀积法(MOCVD)在蓝宝石上生长InxGa1-xN/Ga N晶体薄膜,Ga N缓冲层的厚度为2.5μm,InxGa1-xN晶体薄膜的厚度大约800 nm,通过光致发光光谱仪测量样品发光峰的峰值,确定铟镓氮晶体薄膜中铟分布的均匀性,取样品均匀性良好的铟镓氮晶片进行卢瑟福背散射实验,每个实验室测量6个样品,两个实验室共同完成,对数据进行分多层精确拟合分析,获得外延层中的xIn,xIn值由多层拟合结果的加权平均值和定值不确定度组成。研究结果表明:采用入射离子4He,能量为2 000 ke V,散射角为165°时,铟镓氮晶片中铟含量(x=20.46%)的相对测量不确定度为2.47%,包含因子k=2。(本文来源于《中国测试》期刊2017年03期)

王雪蓉,刘运传,孟祥艳,周燕萍,王康[5](2014)在《采用光致发光法和卢瑟福背散射法测定Al_xGa_(1-x)N薄膜中的Al元素含量及斯托克斯移动研究》一文中研究指出采用深紫外光致发光技术测量Al_xGa_(1-x)N半导体薄膜的禁带宽度,结合软件模拟计算Al_xGa_(1-x)N薄膜的弯曲因子b,测定了Al_xGa_(1-x)N薄膜中的Al元素含量,同时采用卢瑟福背散射技术测定Al_xGa_(1-x)N薄膜中的Al元素含量。结果显示,Al_xGa_(1-x)N薄膜的激发光谱和吸收光谱测得的禁带宽度一致,说明Al_xGa_(1-x)N薄膜中不存在斯托克斯移动,由Material Studio软件计算得到弯曲因子b为1. 01eV,符合理论值;在卢瑟福背散射测量中,模拟谱和随机谱重合较好,能够准确测得Al元素含量。两种方法测定的Al_xGa_(1-x)N外延膜样品中的Al组分含量基本一致,光致发光法结果比背散射法结果稍大,而且Al含量越小,测量结果越吻合。(本文来源于《计量技术》期刊2014年11期)

付涛,安竹,朱敬军,刘慢天[6](2013)在《对质子非卢瑟福背散射分析中多次散射影响的研究》一文中研究指出在使用程序SIMNRA对背散射能谱进行分析时,能谱低能端的拟合往往不能令人满意,这可能是SIMNRA对多次散射的近似处理造成的。为了讨论其影响的大小,特别是存在非卢瑟福散射元素情况下的影响,本文采用能量为2MeV的质子束入射Si02、SiC薄靶,测量了散射角160。方向上的背散射能谱,分别用SIMNRA和基于蒙特卡罗方法的背散射模拟软件CORTEO进行了拟合。SIMNRA虽然在计算多次散射影响时采用了双散射近似,并且使用元素的卢瑟福散射截面代替非卢瑟福散射截面,但是其模拟结果与实验结果及CORTEO结果仍然吻合得比较好。研究表明对C、O、Si这类较轻的非卢瑟福散射元素,SIMNRA能够较好地处理对其的模拟。(本文来源于《第十二届全国核靶技术学术交流会会议论文摘要集》期刊2013-08-25)

刘运传,周燕萍,王雪蓉,孟祥艳,段剑[7](2013)在《Al_xGa_(1-x)N晶体薄膜中铝含量的卢瑟福背散射精确测定》一文中研究指出采用金属有机化合物气相淀积法在(0001)取向的蓝宝石衬底上生长一层大约20nm厚的AlN缓冲层,在缓冲层上生长大约2μm厚、晶体质量良好的AlxGa1-xN外延层,通过深紫外光致发光法测量发光峰的能量Eg判断外延层中铝含量的均匀性,取样品均匀性良好的氮铝镓外延片进行卢瑟福背散射(RBS)实验,通过两个高能离子束实验室分别进行RBS随机谱分析,每个实验室测量六个样品,由分析软件拟合随机谱获得外延层中的xAl.并对样品的均匀性、堆积校准、计数统计、散射角、离子束能量与阻止截面等影响测量结果准确性的不确定度来源进行分析.结果表明,采用入射离子4He,能量为2000keV,散射角为165时,氮铝镓外延片中铝含量(x=0.8)的测量不确定度为2.0%,包含扩展因子k=2.(本文来源于《物理学报》期刊2013年16期)

王振超[8](2013)在《~4He和~(12)C离子卢瑟福背散射的Geant4模拟》一文中研究指出卢瑟福背散射分析技术(Rutherford Backscattering Spectrometry)简称RBS是一种无损、快速、直接分析表面杂质浓度和杂质深度的重要分析技术,也是离子束分析中非常重要的分析手段之一。它在离子注入、薄膜技术及半导体和其他新型材料研究和生产方面都表现出优异的特点。现在有很多蒙特卡罗程序对RBS进行模拟和研究。蒙特卡罗又称随机抽样技巧或统计实验方法,它是以概率统计理论为基础的一种方法。它能够较逼真地描述事物的特点及物理实验过程,解决一些数值方法难以解决的问题。Geant4是高能物理协会开发的模拟粒子输运的蒙特卡罗(Monte Carlo)通用程序包,是在C++基础上发展起来,继承了C++源代码开放性的特点,方便用户构造不同的物理模型进行模拟以解决问题,在本文中应用Geant4对~4He和~(12)C的卢瑟福背散射现象进行了模拟。本文运用Geant4模拟计算:270keV和500keV的~4He和~(12)C离子在不同厚度和材料下的背散射,讨论了材料、厚度和入射离子能量对背散射谱的影响。结论如下:(1)通过研究运动学因子随角度的变化关系,得到在背向大于160°角度其运动学因子随角度变化缓慢;同时利用Geant4模拟了在170°-160°、170°-165°和165°-155°角度处的背散射谱,结果显示在较大角度范围收集的离子数相对统计性好,而且不影响质量分辨。因此在本次模拟中选用了在170°-160°角度处收集背散射离子。另外根据~4He离子垂直入射到薄膜中发生散射,离子角分布呈对称性特点,使用环形探测器能够提高本次模拟的效率。(2)在离子种类和能量一定情况下,根据不同单层薄膜的背散射谱位置可以确定样品材料组成元素;背散射谱的半宽度与薄膜厚度呈线性关系,通过确定背散射谱的半宽度,便可计算出薄膜的厚度。(3)对比不同入射能量不同离子的背散射谱,在能量选择方面,入射能量较大的离子,背散射谱拉开得更大,说明高能量的入射离子有较好的分辨率;在入射离子选择方面,~(12)C离子比~4He离子的背散射谱分辨率高。(本文来源于《吉林大学》期刊2013-05-01)

张慧,梅雪松,关世荣,庞杨,周巍[9](2013)在《~4He离子卢瑟福背散射的Geant4模拟》一文中研究指出利用Geant4程序模拟了270keV、500keV4He离子垂直入射到Au、Ag、Cu薄膜的卢瑟福背散射谱(RBS),讨论了材料、厚度和入射离子能量对背散射谱的影响。对比不同能量4He离子的背散射谱,能量较大的4He离子进行薄膜背散射元素分析具有较好的质量分辨率。(本文来源于《黑龙江科学》期刊2013年01期)

王亮玲,崔晓军[10](2010)在《铒离子注入KTiOPO_4晶体卢瑟福背散射研究》一文中研究指出稀土元素铒离子在光通信技术的发展中具有非常重要的作用.通过离子注入的方法把铒离子掺杂到KTiOPO4晶体,采用卢瑟福背散射技术分析了铒离子在注入晶体中的射程分布;对注入的KTiOPO4晶体进行退火处理,分析发现铒离子在KTiOPO4晶体中退火后的深度分布不再是高斯分布,是两个峰的分布.研究结果对铒离子注入KTiOPO4后的晶格缺陷、注入损伤分布等提供了重要的数据参考和理论依据.(本文来源于《济宁学院学报》期刊2010年06期)

卢瑟福背散射论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了研究固体乏燃料表面核素的种类、含量以及厚度对卢瑟福背散射能谱的影响,通过SIMNRA软件模拟背散射能谱,研究了I、Pm、U等典型核素及核素含量、靶材厚度对背散射能谱的影响.结果表明,不同核素对应不同的能量峰,核素的元素质量数越大,背散射能量越大;核素含量越高,相应的能谱高度(峰面积)越大.此外,能谱的半高宽度与靶材的厚度存在线性关系,能谱的半高宽度正比于靶材的厚度越厚.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

卢瑟福背散射论文参考文献

[1].陈秀莲,张洁,覃雪,刘军.卢瑟福背散射分析元素浓度深度分布的计算方法研究[J].实验科学与技术.2019

[2].刘祖光,李新霞,孙向上.固体乏燃料表面的卢瑟福背散射模拟研究[J].南华大学学报(自然科学版).2018

[3].张硕.利用卢瑟福沟道背散射模拟研究合金与石英的辐照效应[D].兰州大学.2017

[4].王雪蓉,刘运传,孟祥艳,周燕萍,王康.精确测定In_xGa_(1-x)N晶体薄膜中铟含量的卢瑟福背散射法研究[J].中国测试.2017

[5].王雪蓉,刘运传,孟祥艳,周燕萍,王康.采用光致发光法和卢瑟福背散射法测定Al_xGa_(1-x)N薄膜中的Al元素含量及斯托克斯移动研究[J].计量技术.2014

[6].付涛,安竹,朱敬军,刘慢天.对质子非卢瑟福背散射分析中多次散射影响的研究[C].第十二届全国核靶技术学术交流会会议论文摘要集.2013

[7].刘运传,周燕萍,王雪蓉,孟祥艳,段剑.Al_xGa_(1-x)N晶体薄膜中铝含量的卢瑟福背散射精确测定[J].物理学报.2013

[8].王振超.~4He和~(12)C离子卢瑟福背散射的Geant4模拟[D].吉林大学.2013

[9].张慧,梅雪松,关世荣,庞杨,周巍.~4He离子卢瑟福背散射的Geant4模拟[J].黑龙江科学.2013

[10].王亮玲,崔晓军.铒离子注入KTiOPO_4晶体卢瑟福背散射研究[J].济宁学院学报.2010

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