[发明专利]非蒸散型四元Ti-Zr-V-Cu真空吸气剂薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种非蒸散型四元Ti‑Zr‑V‑Cu真空吸气剂薄膜及其制备方法。非蒸散型四元Ti‑Zr‑V‑Cu真空吸气剂薄膜包括如下原子百分比组分：钛：20～35％；锆：20～35％；钒：20～35％；铜：2.0～8.0％；余量为杂质。非蒸散型四元Ti‑Zr‑V‑Cu真空吸气剂薄膜的制备方法包括如下步骤：在基体材料上采用磁控溅射方法沉积形成Ti、Zr、V、Cu四种元素的致密层薄膜。上述非蒸散型四元Ti‑Zr‑V‑Cu真空吸气剂薄膜，Cu元素的加入是导致该薄膜具有较低电阻率，薄膜激活温度180℃，真空阻抗低，能够满足同步辐射光源应用需求。

技术领域

本发明涉及化学、冶金技术领域，特别是涉及一种非蒸散型四元Ti-Zr-V-Cu真空吸气剂薄膜及其制备方法。

背景技术

基于电子储存环的同步辐射光源经历了三代发展，已成为20世纪基础科学研究领域应用最为广泛的高性能X射线源。随着科学界对更低发射度、更高亮度、更高相干性的X射线的需求，以及衍射极限同步辐射装置设计理论与方法的突破，紧致型的多弯铁消色散(Multi-bend Achromat,MBA)结构设计方案逐渐成熟，设计与建造具有超低束流发射度、高亮度和高空间相干性的储存环光源成为发展趋势。

目前，很多国家已经建成或正在建设衍射极限储存环光源，如瑞典MAX-Ⅳ、巴西Sirius、欧洲同步辐射光源升级装置(European Synchrotron Radiation Facility-Extremely Brilliant Source,ESRF-EBS)、美国先进光子源升级装置(Advanced PhotonSource-Upgrade,APS-U)、中国高能同步辐射光源(High Energy Photon Source,HEPS)等。为满足衍射极限装置束流品质及物理设计对磁场梯度的要求，所采用的四/六极磁铁的通径远小于传统加速器，因此需要采用小孔径真空室(MAX-IV真空室直径为22mm)。真空室内壁放气是气载的主要来源，尤其是在运行过程中，同步辐射光和高能粒子的轰击引起表面放气，造成较大的动态气载，以及真空室流导的限制，真空室的内部气压存在一定的纵向梯度分布。目前传统的加速器一般通过离散分布的真空泵实现超高真空的获得和维持，相邻真空泵间的压强呈抛物线式分布，如此会造成真空泵附近真空度较好，距真空泵较远处真空较差。细长管道分子流的流导正比于真空室直径的三次方，衍射极限储存环真空室孔径的减小会造成流导的降低，进一步增加了真空室的压强梯度。因此传统离散分布的真空泵很难满足衍射极限储存环对真空度的要求。

目前的解决方案是采用非蒸散型吸气剂(Non-evaporable getter，简称NEG)薄膜的分布式抽真空方案，激活后的NEG薄膜可以使真空室内壁由放气源变为具有吸气能力的真空泵，有效改善储存环内的真空分布，达到降低真空管道内压强梯度的目的。