[发明专利]一种低应力中子转换薄膜元件及其制备方法

权利要求书

1.一种低应力中子转换薄膜元件，其特征在于：该元件包括基底(1)和碳化硼/铬周期多层膜(2)，铬薄膜层(3)和碳化硼薄膜层(4)交替沉积于基底(1)表面上，铬薄膜层(3)和碳化硼薄膜层(4)的数目相同。

2.根据权利要求1所述的低应力中子转换薄膜元件，其特征在于：所述的基底(1)为光学玻璃。

3.根据权利要求1所述的低应力中子转换薄膜元件，其特征在于：所述的基底(1)粗糙度为：0nm＜基底粗糙度＜1nm。

4.根据权利要求1所述的低应力中子转换薄膜元件，其特征在于：所述的碳化硼/铬周期多层膜(2)的周期数为3～17，总厚度为0.36～2.04微米，其中：每个铬薄膜层(3)厚度为60纳米，每个碳化硼薄膜层(4)厚度为60纳米。

5.根据权利要求1所述的低应力中子转换薄膜元件，其特征在于：所述的铬薄膜层(3)和碳化硼薄膜层(4)交替沉积于基底(1)表面上是指在基底(1)表面上，第一层薄膜是铬薄膜层(3)，第二层薄膜是碳化硼薄膜层(4)，第三层薄膜是铬薄膜层(3)，第四层薄膜是碳化硼薄膜层(4)，如此往复，直至最后一层薄膜是碳化硼薄膜层(4)。

6.权利要求1至5任一所述的低应力中子转换薄膜元件的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：首先对基底(1)进行清洗，然后在基底(1)上镀制碳化硼/铬周期多层膜(2)。

7.根据权利要求6所述的低应力中子转换薄膜元件的制备方法，其特征在于：所述的对基底(1)进行清洗包括以下步骤：采用超纯水超声波清洗10分钟，30％浓度的盐酸浸泡30分钟，超纯水冲洗，超纯水超声波清洗10分钟，有机清洗液超声波清洗15分钟，超纯水超声波清洗10分钟，MOS级丙酮超声波清洗10分钟，超纯水超声波清洗10分钟，MOS级乙醇和乙醚混合液超声波清洗10分钟，乙醇和乙醚的体积比为1∶1，干燥的纯净氮气吹干。

8.根据权利要求7所述的低应力中子转换薄膜元件的制备方法，其特征在于：所述的有机清洗液采用的是洗洁精。

9.根据权利要求6所述的低应力中子转换薄膜元件的制备方法，其特征在于：所述的在基底(1)上镀制碳化硼/铬周期多层膜(2)采用磁控溅射方法。

10.根据权利要求1所述的低应力中子转换薄膜元件的制备方法，其特征在于：所述的磁控溅射方法包括以下步骤：溅射靶枪的工作模式为恒功率溅射，溅射工作气压为5帕斯卡；镀制碳化硼/铬周期多层膜(2)前，溅射室的本底真空度为2E-4帕斯卡；靶到基板的距离为8厘米；利用靶和基板之间的机械挡板来控制薄膜的厚度：先通过公转电机将基板运动到装有铬靶材料的溅射靶枪上方，移开挡板，开始镀制铬薄膜层(3)，通过镀膜时间来控制膜层的厚度，当铬薄膜层(3)镀完后，将挡板移回，然后将基板运动到装有碳化硼靶材料的溅射靶枪上，其中，挡板移开到移回之间的时间间隔即为镀制一层薄膜的镀膜时间；当基板运动到装有碳化硼靶材料的靶枪上方后，该靶枪的挡板移开，开始镀制碳化硼薄膜层(4)，通过镀膜时间来控制膜层的厚度，当碳化硼薄膜层镀(4)完后，将挡板移回，然后再将基板运动到装有铬靶材的溅射靶枪上方；如此反复以上过程，实现碳化硼/铬周期多层膜(2)的制作；在膜层沉积过程中，基板保持自转，自转速度为20转/分钟。