[发明专利]一种基于多主元设计的含镁中子靶及其制备方法

权利要求书

1.一种基于多主元设计的含镁中子靶，结构为铜、钼或其合金作为中子靶衬底材料，在衬底表面镀制含镁吸氢靶膜，其中含镁吸氢靶膜为包括镁在内的三种及以上储氢材料元素作为主元的多主元合金吸氢靶膜，组成所述多主元合金吸氢靶膜为储氢材料元素，其特征在于：所述多主元合金吸氢靶膜化学式为Mg_aCo_bTi_cFe_dNi_e，式中a、b、c、d、e分别表示对应金属元素的原子百分含量，其中30≤a≤40，5≤b≤20，10≤c≤35，15≤d≤20，5≤e≤20，且a+b+c+d+e=100。

2.根据权利要求1所述的含镁中子靶，其特征在于多主元合金含镁吸氢靶膜厚度为2-5μm。

3.根据权利要求1所述基于多主元设计的含镁中子靶的制备方法，其特征在于制备方案包含以下步骤：

S1：将衬底表面打磨平整，并依次在丙酮、酒精中超声清洗，随后在500-800℃温度下进行烧氢处理；

S2：在处理后的衬底表面镀制多主元合金吸氢靶膜，得到镀膜的靶片；

S3：将镀膜后的靶片放置于真空加热炉中，进行高温扩散处理，使主元合金吸氢靶膜与衬底相互扩散固溶，形成冶金结合的过渡层；

S4：高温扩散处理后的靶片进行活化，并吸氢同位素气体至饱和状态。

4.根据权利要求1所述的基于多主元设计的含镁中子靶的制备方法，其特征在于采用磁控溅射方法在衬底表面镀制多主元合金吸氢靶膜，在惰性气体环境下，镀膜压力＜10Pa，功率＜500W。

5.根据权利要求3所述的基于多主元设计的含镁中子靶的制备方法，其特征在于：所述高温扩散处理的温度为300-1000℃，时间为30-600min，真空度小于10^-4Pa；相互扩散固溶所形成的过渡层厚度为0.1-2μm。

6.根据权利要求3所述的基于多主元设计的含镁中子靶的制备方法，其特征在于步骤S4中靶片吸氢时，首先抽真空至5×10^-4Pa以下，将靶片加热至500-1000℃，活化30-120min；随后通入氢同位素气体至1-20kPa，直至饱和。