[發明專利]一種高通量表征成分梯度薄膜抗輻照性能的方法

在審

• 申請號: 201911148698.0
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110849937A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 張勇;周士朝
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04;G01B7/06;G01N1/44
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 韓晶

本發明公開了一種高通量表征成分梯度薄膜抗輻照性能的方法，包括以下步驟：步驟1、將制備好的成分梯度薄膜放置于原子力顯微鏡中進行厚度的表征或者放置于薄膜電阻面掃設備中進行電阻值的測量；步驟2、將經一定輻照劑量曝光后的成分梯度薄膜放置于原子力顯微鏡中進行厚度的表征或者放置于薄膜電阻面掃設備中進行電阻值的測量；步驟3、將步驟2測量的厚度值減去步驟1測量的厚度值，得出厚度的變化即輻照腫脹程度，或者將步驟2測量的電阻值減去步驟1測量的電阻值，得出電阻值的變化即輻照腫脹程度；步驟4、厚度變化越大或者電阻值變化越大即輻照腫脹程度越嚴重，該成分抗輻照性能越差。本發明具有操作簡便、高效快捷的特點，適合推廣應用。

技術領域

本發明屬于材料基因工程技術領域，涉及一種高通量表征成分梯度薄膜抗輻照性能的方法。

背景技術

在材料基因工程-高通量篩選、設計新材料的大背景下，本發明提出高通量表征成分梯度薄膜抗輻照性能的方法。采用噴涂法、激光熔覆法、磁控濺射等技術能夠高通量制備成分梯度薄膜，已有采用薄膜電阻面掃技術測量非晶合金各點電阻值的實例，李明星采用薄膜電阻面掃技術測量Ir-Ni-Ta-(B)系非晶合金薄膜各點電阻值。但快速表征成分與性能的關系，尤其是表征多組元成分合金及其抗輻照性能的關系，目前尚無有效辦法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高通量表征成分梯度薄膜抗輻照性能的方法。采用原子力顯微鏡(AFM)表征經一定輻照劑量曝光前、后成分梯度薄膜納米級厚度的變化，通過厚度的變化能夠計算該成分下輻照腫脹程度，從而預測該成分的抗輻照性能。或者采用薄膜電阻面掃技術，利用四探針測量經一定輻照劑量曝光后成分梯度薄膜上每一點的電阻，由于厚度的變化會導致每一點的電阻不同，通過輻照腫脹率預測該成分的抗輻照性能。

其具體技術方案為：

一種高通量表征成分梯度薄膜抗輻照性能的方法，包括以下步驟：

步驟1、將制備好的成分梯度薄膜放置于原子力顯微鏡中進行厚度的表征或者放置于薄膜電阻面掃設備中進行電阻值的測量；

步驟2、將經一定輻照劑量曝光后的成分梯度薄膜放置于原子力顯微鏡中進行厚度的表征或者放置于薄膜電阻面掃設備中進行電阻值的測量；

步驟3、將步驟2測量的厚度值減去步驟1測量的厚度值，得出厚度的變化即輻照腫脹程度，或者將步驟2測量的電阻值減去步驟1測量的電阻值，得出電阻值的變化即輻照腫脹程度；

步驟4、厚度變化越大或者電阻值變化越大即輻照腫脹程度越嚴重，該成分抗輻照性能越差。

進一步，步驟1中成分梯度薄膜的制備采用噴涂法、激光熔覆法、溶膠-凝膠法或者磁控濺射法。

進一步，步驟1和步驟2中的薄膜電阻面掃設備包括電阻取樣裝置、A/D轉換裝置、計算機濾波處理裝置。

進一步，步驟1和步驟2中的原子力顯微鏡包括激光器、微懸臂、壓電掃描器、光電檢測器管。

與現有技術相比，本發明的有益效果：

相比于傳統的制備一種成分合金，測試一個性能的方法，本發明的方法能夠大大提高確定成分-性能之間相關聯系的效率，本發明提出電阻與抗輻照性能之間的關聯，再借助薄膜電阻面掃技術高通量表征電阻的特點，達到高通量表征成分梯度薄膜抗輻照性能的目的。同時，本發明提出厚度與抗輻照性能之間的關聯，再借助原子力顯微鏡高通量表征厚度的特點，達到高通量表征成分梯度薄膜抗輻照性能的目的。本發明的方法具有操作簡便、高效快捷的特點，適合推廣應用。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明的技術方案作進一步詳細地說明。

實施例1

一種高通量表征成分梯度薄膜抗輻照性能的方法，包括以下步驟：