加速器真空室内壁新型导电吸气剂薄膜的制备及性能研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11905219
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.0万
  • 负责人：
    王思慧
  • 依托单位：
    中国科学技术大学
  • 学科分类：
    A2801.加速器物理
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

MBA (Multiple Bend Achromat) compact lattice of the diffraction-limited storage ring, which is combined with small magnet apertures, reduces the apertures of vacuum chambers to a few millimeters. Due to the limitation of vacuum conductance and collective instabilities associated with the impedance of small-aperture vacuum chambers, the research on vacuum performance and impedance of vacuum thin film getters become much important. In this study, the widely studied TiZrV non-evaporable getters will be alloyed with a conductive element X (Cu, Al, Ag) to enhance its conductivities while, at the same time, maintaining good vacuum pumping properties. However, such topic has been rarely studied. In this regards, TiZrV-X（Cu, Al, Ag）with various microstructure characteristics and chemical compositions will be produced by DC magnetron sputtering deposition through altering deposition parameters. The corresponding relationships between microstructure characteristics, chemical compositions, vacuum performance and vacuum impedances will be established. The expected outcomes of this project are to produce new conductive thin film getters with good vacuum performance and low impedance. This research will provide the strong technical base for achieving ultra-high vacuum of the future particle accelerators.
衍射极限储存环的MBA紧凑型磁聚焦结构，使真空室的尺寸降低到几个毫米。由于小孔径真空室流导的限制及其真空阻抗造成的束流不稳定性，使得对真空吸气剂薄膜的真空性能及真空阻抗的研究变得尤为重要。TiZrV-X（Cu，Al，Ag）薄膜作为一种新型非蒸散吸气剂薄膜，在传统的TiZrV薄膜中添加导电性好的元素X，保证其良好吸气性的同时兼具较低的阻抗，但目前国内外相关的研究资料还十分有限。本课题以TiZrV-X（Cu，Al，Ag）薄膜为研究对象，通过调控磁控溅射参数，制备具有不同微观组织特征及化学成分比例的TiZrV-X（Cu，Al，Ag）薄膜，通过对薄膜吸气性能、真空阻抗以及微观组织的对比分析，揭示直流磁控溅射工艺参数和薄膜成分对其真空吸气性能以及真空阻抗的影响。项目拟制备出具有良好真空性能和较低真空阻抗的新型导电吸气剂薄膜，研究成果可作为未来粒子加速器超高真空的技术基础。

结项摘要

具有极低发射度、高亮度的衍射极限储存环,其紧致型的多弯铁消色散结构设计，减小了真空室孔径的尺寸。由于小孔径真空室流导的限制和束流耦合阻抗的增加，增加真空室内部的压强梯度，恶化束流集体效应。因此，对真空吸气剂薄膜的真空性能及电性能的研究变得尤为重要。本项目以三元Ti-Zr-V和四元Ti-Zr-V-X（Cu，Al，Ag）薄膜作为研究对象，通过调控磁控溅射参数，制备具有不同微观组织特征及化学成分比例的三元Ti-Zr-V和四元Ti-Zr-V-X（Cu，Al，Ag）薄膜；通过对薄膜吸气性能、电性能以及微观组织的对比分析，揭示直流磁控溅射工艺参数-薄膜微观组织及成分-真空吸气性能以及电性能的内禀关系。研究结果表明，在传统的Ti-Zr-V薄膜中添加导电性好的元素X，虽然牺牲了薄膜部分的激活性能，但优化了薄膜的电性能。其中加入Ag的Ti-Zr-V四元导电吸气剂薄膜相较其他两类薄膜，展现了良好的激活性能，同时其电性能有了明显提升。本项目研究成果为未来粒子加速器超高真空系统的设计提供了理论依据和技术基础。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
Study on the anisotropy of the secondary electron yield and resistance of the laser-etched copper
激光刻蚀铜二次电子产额及电阻各向异性研究
  • DOI：
    10.1016/j.apsusc.2021.150419
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    APPLIED SURFACE SCIENCE
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Zhang Wenli;Wang Yigang;Wang Sihui;Fan Le;Wei Wei;Fang Jianwei;Li Weimin;Wang Yong
  • 通讯作者：
    Wang Yong
Ti-Zr-V吸气剂薄膜在管道的制备与真空性能研究
  • DOI：
    10.11884/hplpb202234.210478
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    强激光与粒子束
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱邦乐;范乐;洪远志;王思慧;尉伟;王一刚;方键威;王勇
  • 通讯作者：
    王勇
Activation and pumping characteristics of Ti–Zr–V films deposited on narrow tubes
窄管上Ti-Zr-V薄膜的活化和泵浦特性
  • DOI：
    10.1007/s41365-021-00880-4
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Nuclear Science and Techniques
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Bangle Zhu;Xiaoqin Ge;Sihui Wang;Wei Wei;Yigang Wang;Gongfa Liu;Yong Wang
  • 通讯作者：
    Yong Wang
Characterization of Ti–Zr–V thin films deposited by DC and unipolar pulsed DC magnetron sputtering
直流和单极脉冲直流磁控溅射沉积 Ti-Zr-V 薄膜的表征
  • DOI：
    10.1016/j.vacuum.2021.110200
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Vacuum
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Sihui Wang;Wei Wei;Yonghao Gao;Haibin Pan;Yong Wang
  • 通讯作者：
    Yong Wang
Activation characterization of the Ti-Zr-V getter films deposited by magnetron sputtering
磁控溅射Ti-Zr-V吸气剂薄膜的活化表征
  • DOI：
    10.1016/j.apsusc.2020.147059
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Applied Surface Science
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Sihui Wang;Zhiwei Wang;Xin Shu;Wei Wei;Yonghao Gao;Yong Wang
  • 通讯作者：
    Yong Wang

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王思慧的其他基金

X（Cu，Al，Ag）/TiZrV吸气剂复合薄膜的吸气机理及关键技术研究
  • 批准号：
    12175225
  • 批准年份：
    2021
  • 资助金额：
    64 万元
  • 项目类别：
    面上项目

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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