《《高粒子与材料碰撞表面的溅射》-公开DOC·毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《高粒子与材料碰撞表面的溅射》-公开DOC·毕业论文（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 毕业设计(论文) 题 目 高粒子与材料碰撞表面的溅射 学院名称 核科学技术学院 核 指导教师 文 职 称 教授 副教授 教 班 级 核 101班 核 学 号 20109999929 2 学生姓名 陆 2014年 6 月 6 日南 华 大 学毕业设计（论文）任务书学 院： 核科学技术学院 院 题 目： 高粒子与材料碰撞表面的溅射 射 起 止 时 间：2014年3月01日至2014年5月31日 学 生 姓 名： 葵 专 业 班 级： 核 101班 班 指 导 教 师： 龚 余 胡 文 班 教研室主 任： 谢 平 班 院 长： 肖 涛 班 2013年 12月 30日论文 (设计) 内容及要求：一、
2、毕业设计（论文）主要内容1、提供一些等离子表面相互作用机制子程序及说明;2、等离子表面相互作用模型的介绍;3、通过编程对简单模型的实现;4、整理设计内容，完成论文。二、毕业设计（论文）基本要求1、根据设计任务书设计内容，做出设计进度安排，写出开题报告；2、收集查找资料，通过文献调研，了解国内外相关领域研究进度；3、软件安装，编译和运行;4、按要求撰写毕业设计（论文），论文表述清楚、图表数据完整。三、毕业设计（论文）进度安排1、3月01日3月20日 收集资料，完成开题报告；2、3月21日3月31日 查阅、收集、整理文献；3、4月01日4月30日 完成相关文献的阅读，熟悉掌握相关知识；4、5月01
3、日5月31日 总结分析，查漏补缺，完成设计论文。四、主要参考文献1 郑春开.等离子体物理M.北京：北京大学出版社，2009-07-012 马腾才,胡希伟, 陈银华.等离子体物理原理M. 安徽合肥：中国科学技术大学出版社，1988-08-013 郑永国. 等离子体电磁散射特性的研究 J.西安电子科技大学，2008-12-014 李志远,李家方.金属纳米结构表面等离子体共振的调控 J. 科学通报，2011-11-155 R.K. Janev (Scientific ed.), Atomic and plasma-material interaction data for fusion, Suppl
4、ement to the journal Nucl. Fusion 1 (1991)指导教师： 年 月 日南华大学本科生毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目高粒子与材料碰撞表面的溅射设计（论文）题目来源在研课题设计（论文）题目类型软件仿真起止时间2014年03月2014年05月 一、设计（论文）依据及研究意义：粒子与材料的碰撞在近些年的发展中显示出其广泛的应用。如可控核聚变的实现等，需要进行大量这方面的工作。对于等离子体表面相互作用的一些研究，本文将作出具体分析，为准确理解等离子体表面相互作用特征提供理论参考。这对未来核聚变材料的选择以及核裂变堆芯材料探伤程度的判断，都有一定意义。 二、设
5、计（论文）主要研究的内容、预期目标：（技术方案、路线）研究内容：基于sicomund经验公式利用fortran程序模拟，高能粒子与碳基材料表面相互作用时的溅射率，计算了不同物理参量，如入射粒子入射角、入射能量、入射通量及等离子体温度等因素对物理溅射、化学腐蚀、辐射增强升华、热蒸发等溅射率的影响，并对相关结果进行分析。预期目标：1通过前期学习，深入了解高粒子与等离子表面相互作用过程中的反应。2熟悉相关知识后，学会用Fortran语言编写程序模拟等离子与材料相互作用过程所产生的溅射率。三、设计（论文）的研究重点及难点：重点：1、利用程序模拟不同物理参量（如.入射粒子入射能）对溅射率的影响。难点：1
6、、程序设计的困难及高难度的数据计算； 四、设计（论文）研究方法及步骤（进度安排）：大体时间安排按照毕业设计指导老师安排的时间进行，具体的时间安排如下：1、3月01日3月20日 收集资料，完成开题报告；2、3月21日3月31日 查阅、收集、整理文献；3、4月01日4月30日 完成相关文献的阅读，熟悉掌握相关知识；4、5月01日5月31日 总结分析，查漏补缺，完成论文初稿、定稿、装订。 五、进行设计（论文）所需条件：资料：1 郑春开.等离子体物理M.北京：北京大学出版社，2009-07-012 马腾才,胡希伟, 陈银华.等离子体物理原理M. 安徽合肥：中国科学技术大学出版社，1988-08-013
7、 郑永国. 等离子体电磁散射特性的研究 J.西安电子科技大学，2008-12-014 李志远,李家方.金属纳米结构表面等离子体共振的调控 J. 科学通报，2011-11-155 R.K. Janev (Scientific ed.), Atomic and plasma-material interaction data for fusion, Supplement to the journal Nucl. Fusion 1 (1991)六、指导教师意见：签名： 年 月 日南华大学核科学技术学院2014届本科毕业论文高粒子与材料碰撞表面的溅射摘要:等离子表面相互作用过程，包括:物理溅射，化学腐
8、蚀，辐射增强升华，蒸发，后向散射等。本文基于利用经验公式可得到任何元素的入射离子与单原子目标材料的物理溅射（原子）过程，石墨的化学腐蚀、石墨的辐射增强升华等。由于化学物质的侵蚀，辐射增强升华和热蒸发取决于石墨表面温度，可用一个子程序实现一维热扩散方程来确定任何等离子体石墨表面的温度。作为一个子程序或函数作用的例子，由一个简单的无碰撞鞘模型，一维稳态热扩散模型和零稳态粒子平衡为目标开发的程序。本文针对高能粒子与碳基材料的各类溅射，用计算机语言计算了不同入射粒子参量的溅射行为，并对其结果进行了分析。关键词：等离子表面相互作用的物理溅射；化学腐蚀；辐射增强升华；石墨热蒸发；石墨的热扩散；后向散射系数
9、。I High particle collision with material surface sputteringAbstract：A suite of FORTRAN subroutines/functions to generate data using empirical formulas for physical sputtering of mono-atomic targets for any elemental incident ion (atom), chemical erosion of graphite, Radiation Enhanced Sublimation (R
10、ES) of graphite, the number and energy backscattering coefficients for any elemental incident ion (atom) on a compound target and thermal evaporation of graphite is presented. Since chemical erosion, RES and thermal evaporation depend on the surface temperature of graphite, a subroutine implementing
11、 the 1-D heat diffusion equation to determine the temperature of any plasma-facing graphite surface is implemented. As an example to illustrate the use of these subroutines/functions, a simple model for the erosion of a plasma-facing surface, consisting of a simple collisionless sheath model, a 1-di
12、mensional steady state heat diffusion model and 0-dimensional steady state particle balance at the target is developed and a sample listing of the program is presented.Keywords: Plasma surface interactions;Physical sputtering; Chemical erosion; Radiation enhanced sublimation; Thermal evaporation of
13、graphite; Heat diffusion in graphite; Backscattering coefficient.II目录引言I1. 等离子体与材料相互作用基本知识21.1等离子体基本知识21.2等离子体参量31.3等离子体的碰撞41.4等离子体表面相互作用的反应过程51.5小结72. 经验公式模型的介绍和子程序说明82.1 经验公式介绍82.1.1 经验公式用于物理溅射82.1.2 经验公式用于辐射增强升华92.1.3 经验公式用于化学腐蚀92.1.4 经验公式用于后向散射102.2简单模型的处理1332.2.1 鞘的简单模型132.2.2 简单的热扩散模型152.2.3 表面相互作用模型1662.3 子程序的描述182.3.1 物理溅射子程序182.3.2 后向散射子程序192.3.3 辐射增强升华子程序192.3.4 热蒸发子程序202.3.5 热扩散子程序202.4小结213. 数值计算223.1 等离子体表面相互作用机制子程序概述223.1.1 过程的描述223.1.2 分类分析223.2 结果与分析233.4各模型间的比较2663.5小结2774. 结 论288参考文献29致谢311检测报告错误！未定义书签。2IV引言粒子与材料表面碰撞在面向核聚变等离子体材料中，有很多的有待解决的问
