SU1521259A1 - Method of producing target for nuclear physics research - Google Patents

Method of producing target for nuclear physics research Download PDF

Info

Publication number
SU1521259A1
SU1521259A1 SU884412302A SU4412302A SU1521259A1 SU 1521259 A1 SU1521259 A1 SU 1521259A1 SU 884412302 A SU884412302 A SU 884412302A SU 4412302 A SU4412302 A SU 4412302A SU 1521259 A1 SU1521259 A1 SU 1521259A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
substrate
layer
target
nitrogen
temperature
Prior art date
Application number
SU884412302A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.И. Абрамович
Б.Я. Гужовский
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4665
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4665 filed Critical Предприятие П/Я Г-4665
Priority to SU884412302A priority Critical patent/SU1521259A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1521259A1 publication Critical patent/SU1521259A1/en

Links

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к ускорительной технике. Цель изобретени  - улучшение эксплуатационных характерИстик мишени. Сущность изобретени  - зак тючаетс  в создании на подложке однородного сло  нитрида лити , обладающего хорошим сцеплением с подложкой , толщину которого можно мен ть и контролировать. Это обеспечиваетс  термовакуумным напылением на подложку сло  металлического лити  требуемой толщины и последующего азотировани  этого сло  в .атмосфере азота при температуре 110-140 С и скорости натекани  азота 1-100 см /мин. Изготовленные таким способом мишени однородны, имеют больш то вакуумную стойкость и устойчивость к полному облучению..This invention relates to accelerator technology. The purpose of the invention is to improve the operational characteristics of the target. The essence of the invention is to create a uniform lithium nitride layer on the substrate, which has good adhesion to the substrate, the thickness of which can be varied and controlled. This is provided by thermal vacuum spraying of a layer of metallic lithium onto the substrate of the required thickness and subsequent nitriding of this layer in a nitrogen atmosphere at a temperature of 110-140 ° C and a nitrogen leak rate of 1-100 cm / min. Targets made in this way are homogeneous, have large vacuum resistance and resistance to total irradiation ..

Description

Изобретение относитс  к ускорительной технике, а именно к мишен м дл  проведени  исследований  дерных реакций на пучках ускоренных ионов и может быть использовано при регистрации нейтронов с помощью ионизационньк камер или полупроводниковых детекторов . The invention relates to accelerator technology, in particular, to targets for studying nuclear reactions on beams of accelerated ions and can be used to register neutrons using ionization chambers or semiconductor detectors.

Целью изобретени   вл етс  улучшение эксплуатационных характеристик мишени.The aim of the invention is to improve the performance of the target.

Сущность изобретени  удобно проиллюстрировать на трех примерах реализации данного технического решени .The invention is conveniently illustrated in three examples of the implementation of this technical solution.

В первом случае весь процесс проводилс  в вакуумном объеме. Напыление металлического лити  прЬизводи- лось и;з танталовой ложечки-тигл , нагреваемой пропусканием через нее электрического тока 150 А. Подложка мишени, закрепленна  на кольцевойIn the first case, the whole process was carried out in a vacuum volume. The sputtering of metallic lithium was produced also; from a tantalum crucible spoon, heated by passing 150 A electric current through it. The substrate of the target is fixed to an annular

оправке из никел , помещалась в на- : греваемый столик образцов на рассто - НИИ ЮО мм от испарительной ложечки- тигл , в которую помещалась навеска металлического лити . В качестве подложки использовалась пленка из поли- п-ксш1илена толщиной 20 мкг/см . После достижени  вакуума 5-10 мм рт.ст. включалс  нагрев столика образцов до 130°С. При этой температуре . подложка прогревалась 1 ч (дл  обёз- гаживани ). После зтого При той же температуре подложки (130 С), производилось распыление металлического лити  и образование на подложке тонкого его сло . Затем через клапан- натекатель установки под ее колпак подавалс  азот со скоростью натекани  50 .см /мин до давлени  100 мм рт.ст., которое наступало tie- рез, два часа. Необходима скоростьthe mandrel of nickel was placed in an on: heated sample table at a distance of 30 mm from the crucible evaporating spoon, into which was placed a portion of metallic lithium. A polyp-xylenylene film with a thickness of 20 μg / cm was used as the substrate. After reaching a vacuum of 5-10 mm Hg. The heating of the sample table to 130 ° C was turned on. At this temperature. the substrate was heated for 1 h (for disinfection). After that, at the same substrate temperature (130 C), lithium metal was sprayed and a thin layer was formed on the substrate. Then, through the installation leak valve, nitrogen was fed under its cap at a flow rate of 50 cm / min to a pressure of 100 mm Hg, which occurred after a two-hour tie. Speed required

СдSd

toto

СПSP

СОWITH

иатекани  азота обеспечиваетс  установлением экспериментально найденной величины зазора клапана-натекател . После этого нагрев столика образцов прекращали, и по достижении им комнатной температуры готовую мишень извлекали из-под колпака и помещали в эксикатор.Nitrogen leakage is ensured by establishing the experimentally found clearance value of the valve valve. After that, the heating of the sample table was stopped, and when it reached room temperature, the finished target was removed from under the hood and placed in a desiccator.

Во втором случае также проводилось распыление, металлического Лити , использовалась та же подложка. После нагрева столика образцов до и прогрева подложки дл  обезгаживанн  в течение 1 ч температуру подложки снижали до 11 (снижением нагрева столика) и при этой температуре рас- пьт ли металлически литий и производили его азотирование. Скорость нарекани  азота устанавливали f Давление 100 мм.рт. ст. наступало через 20 ч.In the second case, a metal lithium was also sprayed, the same substrate was used. After heating the sample table, the substrate temperature was lowered to 11 for 1 h (by lowering the heating of the table) and the lithium metal was decomposed and nitrided at this temperature for 1 h to warm the substrate for degassing. The rate of nitrogen adsorption was set at f. Pressure 100 mm Hg. Art. came after 20 hours

В третьем случае выполн лись те же операции и в той же последовательности . После обезгаживани  подложки при температуре -130° С в течение I ч температуру повышали до   при этой температуре распыл ли литий и произ водили азотирование обраэовавшегбс  - на подложке сло . Скорость напуска азота составл ла 100 Дайле- ние 100 мм рт. ст. наступало через 15 мин.In the third case, the same operations were performed in the same sequence. After degassing the substrate at a temperature of -130 ° C for I h, the temperature was increased, at which temperature lithium was sprayed and nitration was carried out on the substrate layer. The nitrogen inlet rate was 100 Daylenium 100 mmHg. Art. came in 15 minutes

Описднным способом были изготовлены мишени в широком интервале толщин- I от 20 мкг/см до 2 мг/см.Targets were fabricated in a wide range of thicknesses — I, from 20 μg / cm to 2 mg / cm.

Созданньй таким способом мишенный слой нитрида пити  имеет высокую однородность , 4JO определ етс  однород костью сло  металлического лити ,- . обусловленную тем, .что этот слой наноситс  термоаакуум ым распылением. Толщина сло  нитрида лити  при этом легко регулируетс  изменением толщи- ны сло  металлического лити  вплоть до очень малых толщин. Обрадованный слой нитрида лит(1  сцеплей с подложкой за счет молекул рных си  без The target nitite layer created in this way has a high uniformity; 4JO is determined by the homogeneity of the lithium metal layer, -. due to the fact that this layer is applied by thermo-vacuum spraying. In this case, the thickness of the lithium nitride layer is easily controlled by varying the thickness of the lithium metal layer to very small thicknesses. A delighted layer of lithium nitride (1 bond with the substrate due to molecular si

применени  липкого сло , что обуславливает большую вакуумную стойкость и устойчивость к ионному облучению. Требовани  к термостойкости и толщин подложки при этом минимальны из-за низкой температуры испарени  металлического лити  в вакууме, что обусловливает малые термические нагрузки на подложку во врем  термовакуумного распылени  сло  металлического лити . Экспериментально установлено, что при температуре выше 140°С происходит разрушение мишенного сло  в процессе азотировани  по-иидимому , из-за возникающих механических на- . пр жений, обусловленных быстрым протеканием процесса азотировани , а при температурах, меньших ПО С, образуетс  недостаточно пластичный мк- шенньй слой, которьй также легко разрушаетс . Эксперименты также показали , что при скорости натекани  азота более 100 см /мин азотирование идет очень быстро, и образуетс  недостаточно пластичньй слой, легко разруша й цийс  (мишень осыпаетс ). При скоро ти натекани  азота менее 1 см /мин врем  изготовлени  мишени очень увеличиваетс : при скорости натекани  азота 10 см /мин врем  азотировани  составл ет 2 ч, но при скорости натекани , меньшей 1 см /мин, оно воз- растает до суток, что экономически нецелесообразно.use of a sticky layer, which causes greater vacuum resistance and resistance to ion irradiation. The requirements for heat resistance and substrate thickness are minimal due to the low temperature of lithium metal evaporation in vacuum, which causes low thermal loads on the substrate during thermal vacuum sputtering of a lithium metal layer. It was established experimentally that at a temperature above 140 ° C, the destruction of the target layer in the process of nitriding occurs, apparently because of the mechanical effects that occur. strains due to the rapid course of the nitriding process, and at temperatures lower than 110 ° C, an insufficiently ductile microscopic layer forms, which is also easily destroyed. Experiments also showed that with a nitrogen leakage rate of more than 100 cm / min, nitriding proceeds very quickly, and an insufficient plastic layer is formed, easily destroyed (the target falls off). With a nitrogen leak rate of less than 1 cm / min, the time to manufacture the target is greatly increased: at a nitrogen leak rate of 10 cm / min, the nitriding time is 2 h, but at a leak rate less than 1 cm / min, it increases to 24 hours. economically impractical.

Ф о р М у лF o r M u l

изобретени the invention

Способ изготовлени  мишени дл   дерно-физических исследований, заключающийс  в нанесении на подложку термовакуумным напылением сло  метал- лического лити , о т л и ч а ю щ и й- ,с   тем- что, с целью улучшени  эксплуатационных характеристик мишени , после напьтени  производ т азоти-. ,рование напыленного сло  в атмосфере ; азота при температуре П0-140 С и скорости натекани  азота 1-100 см /минThe method of making a target for nuclear physics research, consisting in applying a layer of metallic lithium to the substrate by thermal vacuum deposition, is enough to produce, after filing, a target with the aim of improving the performance characteristics of the target. nitrogen. , deposition of the sprayed layer in the atmosphere; nitrogen at a temperature of P0-140 C and the rate of flow of nitrogen 1-100 cm / min

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Способ изготовления мишени для ядерно-физических исследований, заключающийся в нанесении на подложку термовакуумным напылением слоя металлического лития, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик мишени, после напыления производят азотирование напыленного слоя в атмосфере ’азота при температуре 110-140°С и •скорости натекания азота 1-100 см5/мин.A method of manufacturing a target for nuclear physics research, which consists in applying a layer of metallic lithium to a substrate by thermal vacuum spraying, in that, in order to improve the performance of the target, the sprayed layer is nitrided in the atmosphere after spraying 'of nitrogen at a temperature of 110-140 ° C and • the rate of leakage of nitrogen 1-100 cm 5 / min.
SU884412302A 1988-03-23 1988-03-23 Method of producing target for nuclear physics research SU1521259A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884412302A SU1521259A1 (en) 1988-03-23 1988-03-23 Method of producing target for nuclear physics research

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884412302A SU1521259A1 (en) 1988-03-23 1988-03-23 Method of producing target for nuclear physics research

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1521259A1 true SU1521259A1 (en) 1991-02-23

Family

ID=21369547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884412302A SU1521259A1 (en) 1988-03-23 1988-03-23 Method of producing target for nuclear physics research

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1521259A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199118U1 (en) * 2020-05-20 2020-08-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Powder target for studying the properties of parametric X-ray radiation of relativistic electrons

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Sher R. Floyd J.J. Triton-Induced Reactions. Physical .Review, V. 102, R 1, 1956, p. 242. Абрамович C.H., Гужовский Б.Я., Слепцов Г.Н. Тонкие мишени из металлического лити . ПТЭ, К 1, 1982, с. 218-221. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199118U1 (en) * 2020-05-20 2020-08-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Powder target for studying the properties of parametric X-ray radiation of relativistic electrons

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1156968A (en) Deposited films with improved microstructures and methods for making
DE69801291T2 (en) Inner coating of vacuum containers
US5501911A (en) Copper crystal film coated organic substrate
SU1521259A1 (en) Method of producing target for nuclear physics research
JPH08197676A (en) Method and equipment for manufacturing plastic film with barrier layer
JPH07115213B2 (en) Manufacturing method of metal composite
JPS5874701A (en) Formation of thin polymer film
JPH01282175A (en) Formation of protective film of superconducting material
JPH04346651A (en) Metallizing method
US3505094A (en) Titanium-iron eutectic metalizing
US5523166A (en) Process for forming thin film having excellent insulating property and metallic substrate coated with insulating material formed by said process
EP0792381B1 (en) Process for coating substrates and a device for carrying out said process
JPS6362862A (en) Ceramic coated ti and ti alloy product and its production
JP3031551B2 (en) Method for producing vapor-deposited film having gas barrier properties
RU2114209C1 (en) Process of coat deposition in vacuum
JPH04180551A (en) Formation of thin film of nitrogen-doped tantalum
JPH03215664A (en) Thin film forming device
JPS61219028A (en) Formation of liquid crystal orienting film
JPH01234559A (en) Iron and steel member with coating film and production thereof
JPH048507B2 (en)
JPS5836671B2 (en) Surface treatment method
JPS5952526A (en) Method for sputtering metal oxide film
JPS6476606A (en) Dielectric material
JPS61190064A (en) Formation of thin titanium nitride film
SU471631A1 (en) The method of obtaining multilayer structures