[發(fā)明專利]一種低應(yīng)力中子轉(zhuǎn)換薄膜元件及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210044966.6
• 申請(qǐng)日: 2012-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102602070A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張眾;梁玉;王占山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): B32B9/04
• 分類號(hào): B32B9/04;B32B15/00;B32B17/00;C23C14/35;C23C14/06;C23C14/18
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

1.一種低應(yīng)力中子轉(zhuǎn)換薄膜元件，其特征在于：該元件包括基底(1)和碳化硼/鉻周期多層膜(2)，鉻薄膜層(3)和碳化硼薄膜層(4)交替沉積于基底(1)表面上，鉻薄膜層(3)和碳化硼薄膜層(4)的數(shù)目相同。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低應(yīng)力中子轉(zhuǎn)換薄膜元件，其特征在于：所述的基底(1)為光學(xué)玻璃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低應(yīng)力中子轉(zhuǎn)換薄膜元件，其特征在于：所述的基底(1)粗糙度為：0nm＜基底粗糙度＜1nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低應(yīng)力中子轉(zhuǎn)換薄膜元件，其特征在于：所述的碳化硼/鉻周期多層膜(2)的周期數(shù)為3～17，總厚度為0.36～2.04微米，其中：每個(gè)鉻薄膜層(3)厚度為60納米，每個(gè)碳化硼薄膜層(4)厚度為60納米。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低應(yīng)力中子轉(zhuǎn)換薄膜元件，其特征在于：所述的鉻薄膜層(3)和碳化硼薄膜層(4)交替沉積于基底(1)表面上是指在基底(1)表面上，第一層薄膜是鉻薄膜層(3)，第二層薄膜是碳化硼薄膜層(4)，第三層薄膜是鉻薄膜層(3)，第四層薄膜是碳化硼薄膜層(4)，如此往復(fù)，直至最后一層薄膜是碳化硼薄膜層(4)。

6.權(quán)利要求1至5任一所述的低應(yīng)力中子轉(zhuǎn)換薄膜元件的制備方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：首先對(duì)基底(1)進(jìn)行清洗，然后在基底(1)上鍍制碳化硼/鉻周期多層膜(2)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低應(yīng)力中子轉(zhuǎn)換薄膜元件的制備方法，其特征在于：所述的對(duì)基底(1)進(jìn)行清洗包括以下步驟：采用超純水超聲波清洗10分鐘，30％濃度的鹽酸浸泡30分鐘，超純水沖洗，超純水超聲波清洗10分鐘，有機(jī)清洗液超聲波清洗15分鐘，超純水超聲波清洗10分鐘，MOS級(jí)丙酮超聲波清洗10分鐘，超純水超聲波清洗10分鐘，MOS級(jí)乙醇和乙醚混合液超聲波清洗10分鐘，乙醇和乙醚的體積比為1∶1，干燥的純凈氮?dú)獯蹈伞?/p>

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低應(yīng)力中子轉(zhuǎn)換薄膜元件的制備方法，其特征在于：所述的有機(jī)清洗液采用的是洗潔精。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低應(yīng)力中子轉(zhuǎn)換薄膜元件的制備方法，其特征在于：所述的在基底(1)上鍍制碳化硼/鉻周期多層膜(2)采用磁控濺射方法。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低應(yīng)力中子轉(zhuǎn)換薄膜元件的制備方法，其特征在于：所述的磁控濺射方法包括以下步驟：濺射靶槍的工作模式為恒功率濺射，濺射工作氣壓為5帕斯卡；鍍制碳化硼/鉻周期多層膜(2)前，濺射室的本底真空度為2E-4帕斯卡；靶到基板的距離為8厘米；利用靶和基板之間的機(jī)械擋板來(lái)控制薄膜的厚度：先通過(guò)公轉(zhuǎn)電機(jī)將基板運(yùn)動(dòng)到裝有鉻靶材料的濺射靶槍上方，移開(kāi)擋板，開(kāi)始鍍制鉻薄膜層(3)，通過(guò)鍍膜時(shí)間來(lái)控制膜層的厚度，當(dāng)鉻薄膜層(3)鍍完后，將擋板移回，然后將基板運(yùn)動(dòng)到裝有碳化硼靶材料的濺射靶槍上，其中，擋板移開(kāi)到移回之間的時(shí)間間隔即為鍍制一層薄膜的鍍膜時(shí)間；當(dāng)基板運(yùn)動(dòng)到裝有碳化硼靶材料的靶槍上方后，該靶槍的擋板移開(kāi)，開(kāi)始鍍制碳化硼薄膜層(4)，通過(guò)鍍膜時(shí)間來(lái)控制膜層的厚度，當(dāng)碳化硼薄膜層鍍(4)完后，將擋板移回，然后再將基板運(yùn)動(dòng)到裝有鉻靶材的濺射靶槍上方；如此反復(fù)以上過(guò)程，實(shí)現(xiàn)碳化硼/鉻周期多層膜(2)的制作；在膜層沉積過(guò)程中，基板保持自轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)速度為20轉(zhuǎn)/分鐘。