[发明专利]一种利用射频辉光放电光谱仪检测钨中氘含量分布的方法

权利要求书

1.利用射频辉光放电光谱仪检测钨中氘含量分布的方法，其特征在于：先通过物理气相沉积法在单晶硅基材上直接沉积一层含氘的钨薄膜；再采用卢瑟福背散射光谱检测薄膜中金属原子含量，采用热脱附质谱法检测标准样品中氘的总含量；基于上述测定的薄膜样品中金属和氘含量数据，在射频辉光放电光谱仪上进行氘电信号与氘含量关系的标定，然后采用白光干涉三维轮廓测试仪分析得到溅射深度与测试时长关系，从而对射频辉光放电光谱仪测试标准样品的深度进行标定，最终得到射频辉光放电光谱测试出的氘浓度在样品深度方向上的分布曲线；

所述物理气相沉积工艺为：以氩气与氘气的混合气氛为工作气体，使用商业磁控溅射等离子体设备溅射钨靶：钨靶纯度均为99.995%，其直径均为75mm；沉积过程中，氩气气体流量为19 ~ 21sccm，氘气气体流量为2 ~ 40sccm，工作气压为6.5 ~ 8.5×10^-1Pa，沉积温度为120 ~ 160℃，沉积时间为10 ~ 65min，直流电源溅射功率均为270 ~ 350W；薄膜厚度为0.5 ~ 2μm；

射频辉光放电光谱仪是法国Horiba Jobin Yvon公司生产的型号为GD PROFILER 2的仪器；测试时激发方式为射频RF，阳极尺寸为4mm，真空腔室压力为400 ~ 800Pa，频率为3000Hz，功率为7.5 ~ 15W，模块值为6.8V，相值为6.0V。

2.如权利要求1所述利用射频辉光放电光谱仪检测钨中氘含量分布的方法，其特征在于：卢瑟福背散射光谱检测在加速器上进行，测试过程中使用4He²⁺离子，离子能量为2 ~4MeV；测试过程中的入射角为0°，出射角为20°，散射角为160°，结合SIMNRA6.05软件对实验数据进行元素组分和深度的模拟。

3.如权利要求1所述利用射频辉光放电光谱仪检测钨中氘含量分布的方法，其特征在于：热脱附采用附带石英管的真空管式炉，型号为OTF-1200X-S，升温速度为10℃/min，最高温度为880 ~ 900℃，热脱附氘的时间为90min。

4.如权利要求1所述利用射频辉光放电光谱仪检测钨中氘含量分布的方法，其特征在于：质谱法采用四极质谱仪检测脱附出的氘总含量。