国家自然科学基金(10975041)
- 作品数：7 被引量：9H指数：2
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- 相关机构：哈尔滨工业大学更多>>
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- 相关领域：核科学技术一般工业技术金属学及工艺更多>>
- 方管内表面等离子体离子注入动力学GPU-PIC仿真被引量：3
- 2011年
- 内表面改性近年日益受到人们重视。本文采用基于Graphic Processing Unit(GPU)的Particle-in-cell(PIC)模型对方形管内表面的离子注入动力学过程进行数值仿真研究。结果表明在注入过程中,辅助地电极周围形成离子空穴,随时间延长,离子空穴发生交联并不断扩展,直至所有离子注入到方管内壁。离子空穴的形成和扩展使得在管内部形成离子密度波,密度波的传播速度随时间增加。由于等离子体鞘层的不均匀重叠使得管内的初始鞘层厚度分布不均,其中位于拐角附近的鞘层较厚,从而又导致了方管内壁周向上的注入剂量和能量分布存在不均匀性,内壁平面附近位置的注入剂量和注入能量均相对较大,而拐角附近的离子注入剂量和能量最小。本文采用GPU加速PIC的算法取得了高达90的加速比,极大缩短了等离子体粒子模拟的计算时间。
- 汪志健田修波巩春志杨士勤Ricky Fu
- 关键词：GPU均匀性
- 空心阴极真空环境焊接研究进展被引量：1
- 2012年
- 空心阴极真空弧方法能够在低气压条件下形成电弧放电,作为一种真空焊接或太空焊接的工艺方法已经引起了国内外的研究。文中综述了空心阴极真空弧焊技术的研究进展,从真空弧的热物理性能、焊接工艺等方面归纳分析了空心阴极真空弧焊过程产生机理的研究现状,介绍了空心阴极真空弧焊的基本特征以及焊接工艺性能,对于进一步揭示空心阴极真空弧焊接机理及控制焊接质量具有重要意义。
- 许建平巩春志田修波
- 一种新型复合加速离子注入动力学研究
- 2012年
- 提出了一种基于靶台(工件)二次加速的束线离子注入的新方法,基本原理是将传统束线离子注入和等离子体离子注入有效复合。采用二维Particle-in-cell(PIC)模型对这种注入方法进行了数值仿真研究。考察了靶台加负偏压情况下靶台表面空间电势、离子密度变化以及离子的运动状态的时空演化。统计分析了不同时刻离子注入剂量、注入能量和注入角度的分布规律。结果表明:靶台施加偏压对束流离子起到了很好的二次加速效果,束线离子复合加速离子注入这种新方法理论上是切实可行的。同时发现在靶台附近空间电场的作用下,离子束会发生小角度偏转,由柱状形逐渐变成"喇叭口"形,靶台表面有效注入范围扩大。靶台表面注入剂量分布呈中心区域高边缘区域低的趋势。这种新方法有助于减缓电源硬件加工的难度,增加了工艺的灵活性。
- 朱宗涛巩春志汪志健田修波杨士勤Ricky Fu
- 关键词：离子注入
- 梯形管内壁等离子体离子注入鞘层扩展MATLAB-PIC数值模拟被引量：2
- 2012年
- 基于MATLAB利用Particle-in-cell模型,对梯形管内壁等离子体离子注入过程,进行了二维数值模拟.计算结果表明在中心电极附近出现了"阳极鞘层",该鞘层内部不存在离子,而且在鞘层边缘离子密度最高.在上下管壁上的离子注入剂量呈现"m"形分布.通过对注入过程中等离子体密度分布和不同时间段管壁不同位置离子注入剂量的跟踪,发现"阳极鞘层"扩展行为是导致"m"形分布的原因.由于梯形管形状的不对称性,"阳极鞘层"的边缘向梯形长底方向扩展较快.在注入初始时刻离子注入的能量很低,随着时间延长离子能量逐渐升高,这是由离子初始位置决定的.可见梯形管自身形状决定了鞘层形状和最终的离子注入能量和剂量分布.
- 裴宪军巩春志汪志健田修波杨士勤
- 关键词：PARTICLE-IN-CELLMATLAB
- 可调脉冲功率(MPP)磁控溅射电源研制及放电特性的研究被引量：1
- 2013年
- 可调脉冲电源MPP(modulated pulsed power)磁控溅射技术是一种新型的高功率磁控溅射技术。基于STC12C5A60S2单片机为控制单元研制了MPP电源。电源可以输出多种脉冲波形,能够实现优化的高功率脉冲磁控溅射工艺。MPP放电模式表现为初始的弱放电和随后的高功率大电流放电行为。MPP放电电压影响着高功率放电电流和脉冲宽度,而放电气压主要影响起辉时刻,但对放电电流大小影响不大。引入引燃脉冲可实现低气压下的高功率大电流放电。
- 魏松田修波巩春志
- 关键词：放电特性单片机
- 基于阳极极化曲线的预测镁合金微弧氧化起弧特性的新方法被引量：2
- 2012年
- 提出了一种以镁合阳极极化曲线来判断微弧氧化起弧难易的新方法。在不同的电解液中,测试了镁合金的阳极极化曲线及微弧氧化的起弧特性。结果表明,起弧电压首先与其在对应电解液中进行阳极极化时形成的钝化膜的稳定性有关:膜层越稳定,即阳极极化曲线上钝化区宽度越宽,则在相应的电解液中微弧氧化起弧电压越低;当钝化区间宽度相近时,则在钝化区间后期极化电流越小,起弧电压越低。
- 王晓波田修波巩春志杨士勤Paul K Chu
- 关键词：镁合金微弧氧化
- 铝合金表面磁控溅射Cu膜的镀制及其低温钎焊性能研究被引量：1
- 2014年
- 针对铝合金无法直接烙铁钎焊的问题,本文提出了一种表面改性焊接的新方法:采用离子注入与磁控溅射相结合的技术在2024铝合金表面制备Cu膜,并实现了铝合金的低温钎焊。实验中通过改变基体偏压,研究不同参数对Cu膜的沉积速率、表面形貌、相结构以及低温钎焊性能的影响。结果表明:随着偏压幅值的增大,Cu膜的沉积速率逐渐下降,表面粗糙度先降低后增大,Cu膜呈现出较强的(111)择优取向;Cu膜的镀制改善了铝合金的低温钎焊性能,当偏压为-300 V时,所得钎焊接头剪切强度可达24.47 MPa,接头断口微观形貌呈现出局部拉长且方向一致的韧窝。
- 杨波田修波巩春志
- 关键词：铝合金磁控溅射CU膜
