CN115058692B - 一种中子管靶的靶膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及中子管靶制备技术领域，具体涉及一种中子管靶的靶膜的制备方法。制备方法包括：采用离子镀膜技术，在基底表面制备10～30nm的打底膜层；采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，依次在所述打底膜层的表面制备厚度为50～100nm、晶粒为等轴晶的过渡膜层；0.5～10μm、晶粒为柱状晶的功能膜层；以及10～20nm的保护膜层；其中，打底膜层、过渡膜层、功能膜层的材料选自钛、钼、钪中的一种或多种；保护膜层的材料为惰性金属。本发明充分利用了多种工艺的优势，能够满足各膜层晶体结构、致密性以及功能方面的不同要求。含有本发明的多层致密靶膜的中子管靶中子产额高。

Description

一种中子管靶的靶膜的制备方法
技术领域
本发明涉及中子管靶制备技术领域，具体涉及一种中子管靶的靶膜的制备方法。
背景技术
中子管是一种能发射中子流的仪器。研究表明，中子管的靶膜材料以及靶膜厚度等都会显著影响中子管的中子产额。
中子管的靶膜一般采用钛金属沉积在钼基底或铜基底上，形成几个微米厚的薄膜，制备工艺一般采用真空镀膜方法。包括三种形式，即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀膜。
蒸发镀膜是通过加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来。并且沉降在基片表面，通过成膜过程(散点－岛状结构-迷走结构-层状生长)形成薄膜。蒸发镀膜与其他真空镀膜方法相比，具有较高的沉积速率。
溅射镀膜是用高能粒子轰击固体表面时使固体表面的粒子获得能量并逸出表面，沉积在基片上。通常将欲沉积的材料制成板材——靶，固定在阴极上。基片置于正对靶面的阳极上，距靶几厘米。与蒸发镀膜不同，溅射镀膜不受膜材熔点的限制，可溅射W、Ta、C、Mo、WC、TiC等难熔物质。采用磁控溅射可使沉积速率比非磁控溅射提高近一个数量级。
离子镀膜是蒸发物质的分子被电子碰撞电离后，以离子形式沉积在固体表面，称为离子镀膜。离子镀膜是真空蒸发与阴极溅射技术的结合。将基片台作为阴极，外壳作为阳极，充入惰性气体(如氩气等)以产生辉光放电。从蒸发源蒸发的分子通过等离子区时发生电离。正离子被基片台负电压加速打到基片表面。未电离的中性原子也沉积在基片或真空室壁表面。通过电场对离化的蒸气分子的加速作用和离子源对基片的溅射清洗作用，使膜层附着强度大大提高。离子镀膜工艺综合了蒸发镀膜(高沉积速率)与溅射镀膜(良好的膜层附着力)工艺的特点，并有很好的绕射性，可为形状复杂的工件镀膜。
为了提高中子管的中子产额，对于中子管的靶膜有着十分严格的要求。需要靶膜与沉积基底结合力强、互扩散区域小、膜沉积速率较快、颗粒均匀且靶膜致密。目前采用上述三种靶膜制备工艺，存在以下不足之处：
采用蒸发镀膜工艺，靶膜与基底结合力较弱，且膜厚不均匀，后续使用过程中，容易产生膜脱落和开裂的问题，影响靶膜使用性能及寿命，且靶膜不均匀导致中子产额不稳定；采用溅射镀膜工艺，薄膜与基底结合力好于蒸发镀膜，比离子镀膜差。靶膜与基底形成的互扩散区域较大，形成固溶合金，影响中子产额；采用离子镀膜工艺，靶膜与基底结合力强，但是靶膜厚度容易不均匀，有大颗粒沉积，颗粒不均匀致密，后续应用过程中，容易造成大颗粒脱落。
发明内容
鉴于此，本发明的目的是采用离子镀膜和溅射镀膜工艺结合，并且在溅射镀膜工艺同时，叠加离子源辅助沉积技术控制各膜层晶体结构、致密性，以及针对不同基底材料的镀膜工艺参数控制，制备一种靶膜与沉积基底结合力强、互扩散区域小，膜沉积速率较快、颗粒均匀且靶膜致密的多层膜，克服上述单一靶膜制备工艺的缺陷。
首先，本发明提供了一种中子管靶的靶膜的制备方法，其包括：
(1)采用离子镀膜技术，在基底表面制备10～30nm的打底膜层；
(2)采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述打底膜层的表面制备厚度为50～100nm、晶粒为等轴晶的过渡膜层；
(3)采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述过渡膜层的表面制备厚度为0.5～10μm、晶粒为柱状晶的功能膜层；
(4)采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述功能膜层的表面制备厚度为10～20nm的保护膜层；
其中，所述打底膜层、过渡膜层、功能膜层的材料选自钛、钼、钪中的一种或多种；所述保护膜层的材料为惰性金属。
本发明制备方法所制备的靶膜通过多层层叠设计，靶膜与沉积基底结合力强、互扩散区域小、膜沉积速率较快、颗粒均匀且靶膜致密，能够显著提升中子管的中子产额。其中，过渡膜层形成致密的细颗粒的等轴晶体，能够有效阻止基底材质通过打底膜层扩散至功能膜层，影响后续中子产额；功能膜层形成致密度略低的柱状晶体，膜层沉积速率快，便于产中子元素的扩散与吸附，形成金属化合物；保护膜层形成致密、10～20纳米厚的惰性保护金属膜，能够有效阻止空气中活性气体中的碳和氧等扩散进入功能层。
通过采用离子镀膜与溅射镀膜相结合，同时在溅射工艺过程中，叠加离子源辅助沉积技术，充分利用多种工艺技术的优点。其中，离子镀膜具有能量高的优势，使得形成的靶膜与基底之间具有较强的结合力。采用离子镀膜制备10～30nm的打底膜层，实现了靶膜与基底的牢固结合，同时控制了靶膜与基底两种材质的互扩散区，使得扩散区尽可能小。而后采用溅射镀膜技术制备后续用于产生中子的靶膜层，利用离子源辅助沉积技术，控制各膜层晶体结构及致密性，通过各个膜层厚度的控制，能够满足各膜层晶体结构、致密性以及功能方面的不同要求。
通过离子镀膜形成打底膜层后，通过控制溅射镀膜的工艺参数，以及离子源辅助沉积工艺参数，依次实现了上述对各膜层功能的要求，制备了高质量合格的中子管靶的多层致密靶膜，并且总的靶膜厚度仍然控制在几个微米级别。
而且，本发明的中子管靶的靶膜表面洁净，碳、氧含量小，总厚度仍然能够控制在10微米之内。
作为本发明的一种优选的实施方案，所述靶膜的总厚度小于10μm。
作为本发明的一种优选的实施方案，在真空度小于1.0E-3Pa条件下进行镀膜。
作为本发明的一种优选的实施方案，在进行所述离子镀膜技术前，对基底进行热处理；所述热处理的升温速率为2.5～7.5℃/分钟。
在上述升温速率下，能够对基底进行加热除气，以消除装片过程中接触大气后表面吸附的少量杂质元素。
作为本发明的一种优选的实施方案，所述热处理中，第一阶段温度为室温～150℃，时间为20～30分钟；第二阶段温度为150～350℃，时间为70～80分钟；第三阶段温度为350～500℃，时间为20～30分钟；相邻两个阶段之间保温20～40分钟。
作为本发明的一种优选的实施方案，在进行所述离子镀膜技术前，先对基底进行所述热处理，而后采用离子源对基底进行轰击。
通过离子源对热处理后的基底进行轰击，能够消除装片过程中短暂接触大气时，浅层形成的氧化膜，暴露新鲜的表面，同时基底表面形成一定的粗糙度，有利于后续增强靶膜与基底的结合力。
作为本发明的一种优选的实施方案，在进行所述离子镀膜技术前，先采用丙酮、王水或氢氟酸中的至少一种对基底进行清洗，而后再对基底进行所述热处理，之后采用离子源对基底进行轰击。
通过上述清洗处理，实现了基底的去油污，去杂质元素以及去氧化层，制备了高洁净的基底表面，有利于进一步提高基底与打底膜层的结合力。
本发明所采用的离子源具有两种功能，在镀膜前进行基底表面轰击清洗，能够有效去除杂质元素；在溅射镀膜过程中，通过调整工艺参数，进行离子源辅助膜层沉积，能够实现控制膜层的晶体结构及致密性。
作为本发明的一种优选的实施方案，所述基底的材料为铜或钼。
作为本发明的一种较优选的实施方案，包括如下步骤：
(1)采用丙酮、王水或氢氟酸中的至少一种对基底进行清洗；
(2)控制镀膜腔体的真空度小于1.0E-3Pa，对基底进行热处理；第一阶段温度为室温～150℃，时间为20～30分钟；第二阶段温度为150～350℃，时间为70～80分钟；第三阶段温度为350～500℃，时间为20～30分钟；相邻两个阶段之间的保温20～40分钟；
(3)采用离子源对热处理后的基底进行轰击；而后采用离子镀膜技术，在基底表面制备10～30nm的打底膜层；采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述打底膜层的表面制备厚度为50～100nm、晶粒为等轴晶的过渡膜层；采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述过渡膜层的表面制备厚度为0.5～10μm、晶粒为柱状晶的功能膜层；采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述功能膜层的表面制备厚度为10～20nm的保护膜层；
其中，所述打底膜层、过渡膜层、功能膜层的材料选自钛、钼、钪中的一种或多种；所述保护膜层的材料为惰性金属。
作为本发明的一种较优选的实施方案，镀膜前本底真空：5E-4Pa～1E-4Pa；离子源轰击基底参数：电压1300V～1500V，电流2A～3A，气流速率40～50sccm，时间大于20分钟；离子源辅助沉积参数：电压400V～600V，电流0.8A-1.2A，气流速率40～50sccm，时间根据膜层厚度修改；离子镀膜工艺参数：偏压-80V～-100V，电流70A～90A，占空比30％～40％，气流速率30～40sccm，腔体工艺气体压力0.1～0.5Pa，时间40s～60s；溅射镀膜工艺参数：过渡膜层：电压180V～220V、电流4.5A～5.5A、气流速率40～50sccm、腔体工艺气体压力0.1～0.5Pa，时间120s～600s；功能膜层：电压100V～150V、电流5.0～7.0A、气流速率50～60sccm、腔体工艺气体压力0.2～0.4Pa，时间根据膜层厚度修改；保护膜层：电压200～250V、电流4.5～5.5A、气流速率40～50sccm、腔体工艺气体压力0.2～0.3Pa，时间40s～60s。
进一步，本发明还提供了一种中子管靶，其含有上述任一实施方案所制得的靶膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的靶膜制备工艺制备的多层致密靶膜，克服了传统单一膜层容易脱落、开裂、膜层与基底之间的互扩散层较宽导致的中子产额低的缺陷。同时，本发明采用离子镀膜与溅射镀膜相结合的工艺，同时在溅射镀膜工艺过程中，叠加离子源辅助沉积技术，充分利用了多种工艺的优势，能够满足各膜层晶体结构、致密性以及功能方面的不同要求。
附图说明
图1为本发明的靶膜制备工艺流程图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例中未注明具体技术或条件者，均为常规方法或者按照本领域的文献所描述的技术或条件进行，或者按照产品说明书进行。所用试剂和仪器等未注明生产厂商者，可通过正规渠道商购买得到，或由市售仪器装置经过组合用以实施本发明。下述实施例所使用的设备由广东汇成真空科技股份有限公司提供。
图1为本发明下述实施例的靶膜制备工艺流程图。
实施例1
本实施例提供了一种中子管靶的靶膜的制备方法，中子管靶的靶膜为钛靶膜，包括如下步骤：
(1)对铜基底采用丙酮超声10分钟，去离子水快速清洗2次，酒精脱水2次，风干(切勿使用烘干箱烘干)，表面无水渍残留；以王水+氢氟酸(王水：HF＝1:1)作为腐蚀液，腐蚀时间为30-60s；去氧化层后，去离子水中清洗，同时采用脱脂纱布擦去腐蚀时不溶盐类，清洗三次；去离子水超声波清洗5-10分钟，酒精脱水，风干，表面无水渍残留；
(2)控制镀膜腔体的真空度小于1.0E-3Pa，对基底进行热处理；第一阶段温度为室温～150℃，时间为20～30分钟；第二阶段温度为150～350℃，时间为70～80分钟；第三阶段温度为350～500℃，时间为20～30分钟；相邻两个阶段之间的保温30分钟左右；
(3)采用离子源对热处理后的基底进行轰击；而后采用离子镀膜技术，在基底表面制备10nm的打底膜层；采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述打底膜层的表面制备厚度为50～60nm、晶粒为等轴晶的过渡膜层；采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述过渡膜层的表面制备厚度为1～2μm、晶粒为柱状晶的功能膜层；采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述功能膜层的表面制备厚度为10～20nm的保护膜层；保护膜层的材料为惰性金属镍。
其中，镀膜前本底真空：5E-4Pa，离子源轰击基底参数：电压1400V，电流2A，气流速率40sccm，时间20分钟；离子源辅助沉积参数：电压400V，电流1.0A，气流速率40sccm，时间60分钟～120分钟；离子镀膜工艺参数：偏压90V，电流80A，占空比40％，气流速率40sccm，腔体工艺气体压力0.19Pa，时间30s；溅射镀膜工艺参数：过渡膜层：电压200V、电流4.5A、气流速率40sccm、腔体工艺气体压力0.2Pa，时间300s；功能膜层：电压100V、电流6.0A、气流速率50sccm、腔体工艺气体压力0.3Pa，时间60分钟～120分钟；保护膜层：电压200V、电流4.5A、气流速率40sccm、腔体工艺气体压力0.2Pa，时间40s。
本实施例还提供了含有上述制备方法制备的靶膜的中子管靶。
实施例2
本实施例提供了一种中子管靶的靶膜的制备方法，中子管靶的靶膜为钛靶膜，包括如下步骤：
(1)对铜基底采用丙酮超声10分钟，去离子水快速清洗2次，酒精脱水2次，风干(切勿使用烘干箱烘干)，表面无水渍残留；以王水+氢氟酸(王水：HF＝1:1)作为腐蚀液，腐蚀时间为30-60s；去氧化层后，去离子水中清洗，同时采用脱脂纱布擦去腐蚀时不溶盐类，清洗三次；去离子水超声波清洗5-10分钟，酒精脱水，风干，表面无水渍残留；
(2)控制镀膜腔体的真空度小于10-3Pa，对基底进行热处理；第一阶段温度为室温～150℃，时间为20～30分钟；第二阶段温度为150～350℃，时间为70～80分钟；第三阶段温度为350～500℃，时间为20～30分钟；相邻两个阶段之间的保温30分钟左右；
(3)采用离子源对热处理后的基底进行轰击；而后采用离子镀膜技术，在基底表面制备20nm的打底膜层；采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述打底膜层的表面制备厚度为70-80nm、晶粒为等轴晶的过渡膜层；采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述过渡膜层的表面制备厚度为3～4μm、晶粒为柱状晶的功能膜层；采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述功能膜层的表面制备厚度为10～20nm的保护膜层；保护膜层的材料为惰性金属镍。
其中，镀膜前本底真空：5E-4Pa，离子源轰击基底参数：电压1400V，电流2A，气流速率40sccm，时间20分钟；离子源辅助沉积参数：电压400V，电流1.0A，气流速率40sccm，时间180分钟～240分钟；离子镀膜工艺参数：偏压90V，电流80A，占空比40％，气流速率40sccm，腔体工艺气体压力0.19Pa，时间60s；溅射镀膜工艺参数：过渡膜层：电压200V、电流4.5A、气流速率40sccm、腔体工艺气体压力0.2Pa，时间300s；功能膜层：电压100V、电流6.0A、气流速率50sccm、腔体工艺气体压力0.3Pa，时间180分钟～240分钟；保护膜层：电压200V、电流4.5A、气流速率40sccm、腔体工艺气体压力0.2Pa，时间40s。
本实施例还提供了含有上述制备方法制备的靶膜的中子管靶。
实施例3
本实施例提供了一种中子管靶的靶膜的制备方法，中子管靶的靶膜为钛靶膜，包括如下步骤：
(1)对铜基底采用丙酮超声10分钟，去离子水快速清洗2次，酒精脱水2次，风干(切勿使用烘干箱烘干)，表面无水渍残留；以王水+氢氟酸(王水：HF＝1:1)作为腐蚀液，腐蚀时间为30-60s；去氧化层后，去离子水中清洗，同时采用脱脂纱布擦去腐蚀时不溶盐类，清洗三次；去离子水超声波清洗5-10分钟，酒精脱水，风干，表面无水渍残留；
(2)控制镀膜腔体的真空度小于10-3Pa，对基底进行热处理；第一阶段温度为室温～150℃，时间为20～30分钟；第二阶段温度为150～350℃，时间为70～80分钟；第三阶段温度为350～500℃，时间为20～30分钟；相邻两个阶段之间的保温30分钟左右；
(3)采用离子源对热处理后的基底进行轰击；而后采用离子镀膜技术，在基底表面制备30nm的打底膜层；采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述打底膜层的表面制备厚度为70-80nm、晶粒为等轴晶的过渡膜层；采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述过渡膜层的表面制备厚度为5～6μm、晶粒为柱状晶的功能膜层；采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述功能膜层的表面制备厚度为10～20nm的保护膜层；保护膜层的材料为惰性金属镍。
其中，镀膜前本底真空：5E-4Pa，离子源轰击基底参数：电压1400V，电流2A，气流速率40sccm，时间20分钟；离子源辅助沉积参数：电压400V，电流1.0A，气流速率40sccm，时间300分钟～360分钟；离子镀膜工艺参数：偏压90V，电流80A，占空比40％，气流速率40sccm，腔体工艺气体压力0.19Pa，时间90s；溅射镀膜工艺参数：过渡膜层：电压200V、电流4.5A、气流速率40sccm、腔体工艺气体压力0.2Pa，时间300s；功能膜层：电压100V、电流6.0A、气流速率50sccm、腔体工艺气体压力0.3Pa，时间300分钟～360分钟；保护膜层：电压200V、电流4.5A、气流速率40sccm、腔体工艺气体压力0.2Pa，时间40s。
本实施例还提供了含有上述制备方法制备的靶膜的中子管靶。
对比例1
本对比例提供了一种中子管靶的靶膜的制备方法，中子管靶的靶膜为钛靶膜，具体制备方法与实施例1不同的是：未制备打底层和过渡层，直接采用溅射镀膜工艺制备所需厚度的钛靶膜。后续测试后发现，钛靶膜在加速器中子产额测试时，靶膜容易起皮，脱落，造成靶膜失效，无法继续使用。
对比例2
本对比例提供了一种中子管靶的靶膜的制备方法，中子管靶的靶膜为钛靶膜，具体制备方法与实施例1不同的是：采用单一离子镀膜技术，直接制备钛靶膜。后续测试后发现，由于靶膜沉积过程能量较大，基底与钛膜扩散层较厚，影响钛膜后续氘氚靶吸氚，从而影响中子产额，另外，由于离子镀膜造成的大颗粒沉积，后续加速器中子测试时，靶膜表面有大颗粒脱落，造成中子产额不稳定。
试验例
通过扫描电镜对实施例和对比例制备的中子管靶的靶膜观察，结果可以明显看到实施例1～3中的靶膜基底与靶膜结合紧密，打底膜层与过渡膜层形成的互扩散区域很小，功能膜层呈现柱状晶体结构；靶膜与基底结合力测试显示，实施例1～3中结合力在220N～230N之间。而对比例1～2制备的靶膜，打底膜层与过渡膜层形成的互扩散区域较大，功能膜层未观察到柱状晶体结构；靶膜与基底结合力测试显示，对比例1～2中结合力在170N～180N之间。此外，通过中子产额实验证明，含有本发明的多层靶膜的中子管靶能够产生更多的中子。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (13)

1.一种中子管靶的靶膜的制备方法，其特征在于，其包括：
（1）采用离子镀膜技术，在基底表面制备10~30nm的打底膜层；
（2）采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述打底膜层的表面制备厚度为50~100nm、晶粒为等轴晶的过渡膜层；
（3）采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述过渡膜层的表面制备厚度为0.5~10μm、晶粒为柱状晶的功能膜层；
（4）采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述功能膜层的表面制备厚度为10~20nm的保护膜层；
其中，所述打底膜层、过渡膜层、功能膜层的材料选自钛、钼、钪中的一种或多种；所述保护膜层的材料为惰性金属镍。
2.根据权利要求1所述的中子管靶的靶膜的制备方法，其特征在于，所述靶膜的总厚度小于10μm。
3.根据权利要求1或2所述的中子管靶的靶膜的制备方法，其特征在于，在真空度小于1.0E-3Pa 条件下进行镀膜。
4.根据权利要求1或2所述的中子管靶的靶膜的制备方法，其特征在于，在进行所述离子镀膜技术前，对基底进行热处理；所述热处理的升温速率为2.5~7.5℃/分钟。
5.根据权利要求3所述的中子管靶的靶膜的制备方法，其特征在于，在进行所述离子镀膜技术前，对基底进行热处理；所述热处理的升温速率为2.5~7.5℃/分钟。
6.根据权利要求4所述的中子管靶的靶膜的制备方法，其特征在于，所述热处理中，第一阶段温度为室温~150℃，时间为20~30分钟；第二阶段温度为150~350℃，时间为70~80分钟；第三阶段温度为350~500℃，时间为20~30分钟；相邻两个阶段之间保温20~40分钟。
7.根据权利要求5所述的中子管靶的靶膜的制备方法，其特征在于，所述热处理中，第一阶段温度为室温~150℃，时间为20~30分钟；第二阶段温度为150~350℃，时间为70~80分钟；第三阶段温度为350~500℃，时间为20~30分钟；相邻两个阶段之间保温20~40分钟。
8.根据权利要求4所述的中子管靶的靶膜的制备方法，其特征在于，在进行所述离子镀膜技术前，先对基底进行所述热处理，而后采用离子源对基底进行轰击。
9.根据权利要求5~7中任一项所述的中子管靶的靶膜的制备方法，其特征在于，在进行所述离子镀膜技术前，先对基底进行所述热处理，而后采用离子源对基底进行轰击。
10.根据权利要求8所述的中子管靶的靶膜的制备方法，其特征在于，在进行所述离子镀膜技术前，先采用丙酮、王水或氢氟酸中的至少一种对基底进行清洗，而后再对基底进行所述热处理，之后采用离子源对基底进行轰击。
11.根据权利要求1所述的中子管靶的靶膜的制备方法，其特征在于，所述基底的材料为铜或钼。
12.根据权利要求10所述的中子管靶的靶膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）采用丙酮、王水或氢氟酸中的至少一种对基底进行清洗；
（2）控制镀膜腔体的真空度小于1.0E-3Pa，对基底进行热处理；第一阶段温度为室温~150℃，时间为20~30分钟；第二阶段温度为150~350℃，时间为70~80分钟；第三阶段温度为350~500℃，时间为20~30分钟；相邻两个阶段之间保温20~40分钟；
（3）采用离子源对热处理后的基底进行轰击；而后采用离子镀膜技术，在基底表面制备10~30nm的打底膜层；采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述打底膜层的表面制备厚度为50~100nm、晶粒为等轴晶的过渡膜层；采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述过渡膜层的表面制备厚度为0.5~10μm、晶粒为柱状晶的功能膜层；采用溅射镀膜技术叠加离子源辅助沉积技术，在所述功能膜层的表面制备厚度为10~20nm的保护膜层；
其中，所述打底膜层、过渡膜层、功能膜层的材料选自钛、钼、钪中的一种或多种；所述保护膜层的材料为惰性金属镍。
13.一种中子管靶，其特征在于，其含有权利要求1~12中任一项所述的制备方法制得的靶膜。
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