【技术实现步骤摘要】
一种散裂靶靶球表面金属等离子体浸没离子注入与沉积复合强化处理方法
本专利技术涉及粉末冶金
，更具体地涉及一种散裂靶靶球表面金属等离子体浸没离子注入与沉积复合强化处理方法。
技术介绍
从2011年中科院近代物理研究所提出在散裂反应过程中，通过小尺寸颗粒靶代替块状靶或液态靶在强质子轰击靶球时产生高额中子，为反应堆提供中子源。这种设计的优点是可以通过小尺寸靶球的流通过程迅速将散裂反应产生的热量进行外部释放，并且有效提高散裂反应的中子产额。在散裂靶系统中，由于存在散裂反应，会产生大量的放射性射线，诸如α射线，β射线及γ射线。因此，在散裂靶系统服役过程中，为保证散裂反应的持续稳定运行，要求散裂靶靶球在循环滚动摩擦过程中要对靶球的磨损率进行严格控制。但是靶球的设计及服役环境根据整体规划又存在一些难题，如散裂系统中散裂靶靶球的装载量为100吨，意味着靶球在运动过程中要承受较高的载荷和冲击；此外，散裂靶靶球的提升部分设计的方案是电磁提拉系统，要求散裂靶靶球必须具备良好的磁性，因此靶球内部必须含有适量的磁性元素，如Ni，Fe。同时为了提高散裂反应的中子产额，靶球内部还需要含有...
【技术保护点】
1.一种散裂靶靶球表面金属等离子体浸没离子注入与沉积复合强化处理方法，其特征在于，所述强化处理方法包括以下步骤：（1）散裂靶靶球在乙醇溶液中进行超声清洗；（2）将散裂靶靶球放置真空靶台上，抽真空并启动溅射清洗设备对散裂靶靶球进行氩离子溅射清洗；（3）对散裂靶靶球进行钛离子注入，钛等离子体由纯度为99.99%的铸态钛阴极通过磁过滤脉冲阴极弧源产生，钛离子注入工作气压为3.0×10‑1‑6.0×10‑1Pa，主弧电压为40‑80V，主弧脉冲宽度为200‑500μs，偏压幅值为15‑25kV，偏压脉冲频率与主弧脉冲频率相同为75‑90Hz，处理时间为0.5‑1h；（4）对步骤（3...
【技术特征摘要】
1.一种散裂靶靶球表面金属等离子体浸没离子注入与沉积复合强化处理方法，其特征在于，所述强化处理方法包括以下步骤：（1）散裂靶靶球在乙醇溶液中进行超声清洗；（2）将散裂靶靶球放置真空靶台上，抽真空并启动溅射清洗设备对散裂靶靶球进行氩离子溅射清洗；（3）对散裂靶靶球进行钛离子注入，钛等离子体由纯度为99.99%的铸态钛阴极通过磁过滤脉冲阴极弧源产生，钛离子注入工作气压为3.0×10-1-6.0×10-1Pa，主弧电压为40-80V，主弧脉冲宽度为200-500μs，偏压幅值为15-25kV，偏压脉冲频率与主弧脉冲频率相同为75-90Hz，处理时间为0.5-1h；（4）对步骤（3）中处理过的散裂靶靶球进行TiSiN离子注入与沉积：Ti，Si等离子体由TiSi阴极通过磁过滤脉冲阴极弧源产生，N离子通过对通入的N2进行溅射产生，溅射功率为300W；TiSiN薄膜制备过程中的工作气压为3.0×10-1-6.0×10-1Pa，偏压幅值为15-25kV，偏压脉冲宽度为80-120μs，偏压脉冲频率与主弧脉冲频率相同为75-90Hz，主弧电压为40-80V，主弧脉宽为3-5ms，处理时间为1.0-2.0h；（5）对步骤（4）中处理过的散裂靶靶球进行TiAlN离子注入与沉积：Ti，Al等离子体由TiAl阴极通过磁过滤脉冲阴极弧源产生，N离子通过对通入的N2进行溅射产生，溅射功率为300W；TiAlN薄膜制备过程中的工作气压为3.0×10-1-6.0×10-1Pa，偏压幅值为15-25kV，偏压脉冲宽度为80-120μs，偏压脉冲频率与主弧脉冲频率相同为75-90Hz，主弧电压为40-80V，主弧脉宽为3-5ms，处理时间为1.0-2.0h；（6）对步骤（5）中处理过的散裂靶靶球进行TiAlSiN离子注入与沉积：Ti，Al，Si等离子体由上述TiSi阴极和TiAl阴极通过真空腔室两侧的磁过滤脉冲阴极弧源分别产生并引入到腔室内部，N离子通过对通入的N2进行溅射产生，溅射功率为300W；TiAlSiN薄膜制备过程中的工作气压为3.0×10-1-6.0×10-1Pa，偏压幅值为15-25kV，偏压脉冲宽度为80-120μs...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕文泉，何源，王志光，刘杰，
申请(专利权)人：中国科学院近代物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃,62
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