离子辅助沉积中使用的源可作为离子源或等离子源出售,这意味着两者之间存在差异。 网格离子源使用网格之间的静电加速或离子来加速离子。 [1] 这些源通常被称为“离子源”。 它们在几分之一毫托的背景压力下工作效果最佳,并在几百电子伏或更高的离子能量下产生有用的离子束电流。 无网格离子源利用准中性等离子体中离子的电磁加速来加速离子。 [1] 最常见的无网格离子源(端霍尔离子源)通常在低至 20-30 电子伏或更低的离子能量下工作。 [2,3] 无网格源既被称为“离子源”,也被称为“等离子源”。 [5] 离子源和等离子源有什么区别? 如上所述,有时离子源会产生更高的离子能量。 有时没有区别。
SEP 能量从超热能(几千电子伏)到相对论能(质子和离子为几千兆电子伏)对空间环境表征具有重要影响。它们与太阳耀斑和 CME 驱动的冲击波一起从太阳发射。SEP 事件构成严重的辐射危害,对依赖航天器的现代技术以及太空中的人类构成威胁。此外,它们还对航空电子设备和商业航空构成威胁。因此,必须制定缓解程序。HESPERIA H2020 EU 项目开发了新型 SEP 事件预测工具,并高度依赖于这些工具来缓解 SEP 事件。这些预测工具以及针对它们所预测事件的科学研究自然存在一些共同的局限性,例如基础数据的可用性和质量。可以说,空间天气应用最重要的数据源之一是 1995 年发射的 NASA/ESA SOHO,它自 1996 年以来一直绕拉格朗日点 L1 运行。该航天器的科学有效载荷由几台远程和现场仪器组成,包括 EPHIN,这是一台视场约为 83 的粒子望远镜,几何因子为 5.1 cm2sr,可测量能量在 0.25 至 10.4 MeV 之间的电子以及能量范围在 4.3 至 53 MeV/核子以上的质子和氦
各种粒子探测器在雷暴期间探测到的地球表面粒子爆发源自相对论性失控电子雪崩 (RREA),这种雪崩是由强大气电场中加速的自由电子引起的。雷雨云中两个方向相反的偶极子将电子加速到地球表面和开放空间的方向。轨道伽马射线天文台观测到的粒子爆发称为地面伽马射线闪光 (TGF),能量为几兆电子伏,有时仅达到几十兆电子伏;地面粒子探测器记录的粒子爆发称为雷暴地面增强 (TGE),能量通常达到 40-50 兆电子伏。对流层中的气球和飞机记录到伽马射线辉光(能量为几兆电子伏)。最近,高能大气物理学还包括所谓的向下 TGF (DTGF),即持续时间为几毫秒的强烈粒子爆发。众所周知的广泛空气簇射 (EAS) 源自星系质子和完全剥离的原子核与大气原子的相互作用。EAS 粒子在簇射轴周围具有非常密集的核心。然而,EAS 核心中的高能粒子由非常薄的圆盘组成(几十纳秒),并且 EAS 核心穿过的粒子探测器不会记录粒子爆发,而只会记录一个非常大的脉冲。只有中子监测器才能记录粒子爆发,它通过收集 EAS 核心粒子与土壤相互作用产生的延迟热中子来记录粒子爆发。我们讨论了最大粒子阵列中可获得的短粒子爆发与 EAS 现象之间的关系。我们证明中子监测器可以将 EAS 的“寿命”延长至几毫秒,与 DTGF 的持续时间相当。我们还讨论了使用中子监测器网络进行高能宇宙射线研究的可能性。简明语言摘要:在太空、对流层和地球表面记录了短粒子爆发和长粒子爆发。通过对粒子通量、近地表电场和闪电的协调监测,可以提出关于强烈爆发的起源及其与广泛空气簇射和大气放电的关系的假设。通过对观测数据和粒子爆发可能起源情景的分析,我们可以得出结论:爆发可以用雷鸣大气中的电子加速以及由高能质子和银河系中完全剥离的原子核加速在地球大气中形成的巨大簇射来解释。
洛斯阿拉莫斯国家实验室运营价值数十亿美元、兆瓦级、800 兆电子伏的洛斯阿拉莫斯中子散射中心 (LANSCE) 加速器(120 名全职员工);洛斯阿拉莫斯国家实验室运营 DARHT(70 名全职员工);洛斯阿拉莫斯国家实验室是 SCORPIUS (ASD) 的牵头实验室(15 名全职员工);洛斯阿拉莫斯国家实验室在其加速器能力方面拥有大约 100 名全职员工,包括紧凑型加速器和太空加速器
台山反中微子观测站(TAO,又称JUNO-TAO)是江门地下中微子观测站(JUNO)的卫星实验。一台吨级液体闪烁体探测器将放置在距离台山核电站核心约 30 米的地方。反应堆反中微子谱将以亚百分能量分辨率进行测量,为未来的反应堆中微子实验提供参考谱,并为测试核数据库提供基准测量。一个装有 2.8 吨钆掺杂液体闪烁体的球形丙烯酸容器将通过 10 m 2 硅光电倍增管 (SiPM) 进行观察,其光子探测效率 > 50%,几乎完全覆盖。光电子产量约为每兆电子伏 4500 个,比任何现有的大型液体闪烁体探测器都要高一个数量级。该探测器在 -50 ◦ C 下运行,以将 SiPM 的暗噪声降低到可接受的水平。该探测器每天将测量约 2000 个反应堆反中微子,并设计为能够很好地屏蔽宇宙背景和环境放射性,使背景信号比约为 10%。该实验预计将于 2022 年开始运行。
摘要。在基于气体的探测器中,几兆电子伏范围内的电子轨道的能量分辨率远低于固有极限。此类事件的延伸轨道长度需要较大的遏制体积,并且通常需要多线比例增益结构来捕获大面积的信号。确定准确的增益图和稳定的比例增益的困难加剧了这一挑战。作为替代方案,由于超低噪声多通道集成电路设计的最新进展,现在似乎可以无需雪崩倍增直接感测轨道图像,至少在电离密度足够高的情况下是如此。在时间投影室 (TPC) 中,由于可以控制边缘效应,因此轨道在空间中的 3-D 定位也应允许更好的能量分辨率。一个特别合适的应用是在高压 136 Xe 气体中寻找无中微子的双贝塔衰变。在衰变的 2.48 MeV Q 值下,使用直接电离成像可能可以实现 ~0.5% FWHM 的能量分辨率。虽然仅比由激发和电离之间的波动设定的固有极限 0.25% FWHM 差两倍,但稳定性考虑表明直接电离成像可以达到这种性能水平,其中电子噪声是主要贡献。
双重散射引起的电子极化 Matt' 给出了双重散射引起的电子极化的一般理论,但对纯库仑型散射场在 90° 处第二次散射后方位角分布中预期百分比不对称性的详细计算却只进行了一次。鉴于迄今为止的实验尚未揭示出在预期出现明显百分比效应的条件下(79 kv 电子被金散射)没有出现明显的不对称性2 ,因此,对其他类型散射场的预期效应进行详细分析就显得十分重要。我们研究了金、氙和氪原子场(即屏蔽库仑场)散射引起的极化效应,研究了很宽的电子能量范围(100 ev.-150,000 ev)。所涉及的微分方程在许多情况下通过精确数值积分求解,在其他情况下则使用“杰弗里斯近似”,后者的有效性已得到首次证实。据发现,在莫特计算的金核未屏蔽场的能量范围内,引入屏蔽没有重要影响,无法获得预测的不对称性的原因仍未得到解释。屏蔽的一个有趣效应是,在金散射中,低能量(几百电子伏的数量级)的小能量范围内存在大极化。虽然理论无法准确确定这些效应发生的精确能量范围,但可以通过以下方式证明它们的存在。百分比不对称性涉及不对称因子与与 90° 处单次散射强度成比例的项的比率。与未屏蔽的库仑场不同,在屏蔽的库仑场中,后者项随电子能量以不规则的方式变化,最高可达数千电子伏特的能量。特别是,对于某些狭窄的电子能量范围,它会降至非常低的值,正如 Arnot 对汞蒸气中电子散射的实验所揭示的那样。另一方面,不对称因子变化并不那么明显。它主要由 p 和 pi 电子的波函数之间的无穷远处相位差 Xt 决定。我们发现,对于金,在 250 ev.-100,000 ev 的能量范围内,该相位差保持在 0.24 到 0.34 弧度之间。因此,在 90° 处单次散射最小值的能量下,百分比不对称性测量值可能相当大。由于它与低强度的总散射有关,因此很难通过实验检测到这一点,尽管使用所涉及的低能电子有优势。计算表明,对于氙和氪,Xt 的值不足以在任何能量下产生明显的极化。
DOI: 10.5281/zenodo.3591592 CZU 62-83:621.38 电力电子设备的未来趋势 Titu-Marius I. Băjenescu,ORCID ID:0000-0002-9371-6766 瑞士技术协会,瑞士电子集团 tmbajenesco@gmail.com 收稿日期:2019 年 10 月 16 日 接受日期:2019 年 2 月 12 日 摘要。半导体技术的最新进步以及电力电子器件在电能不同领域(特别是航空、运输和配电网络应用)日益增长的需求,对高频、高电压、高温和高电流密度等新规范提出了要求。所有这些都促进了电力设备的强劲发展。为此,应开发低电阻率薄膜的分离技术以及厚膜生长技术,包括绝缘晶片上的热丝 CVD。本文概述了半导体制造的发展、当前应用和前景。关键词:GaN、SiC、Si vs SiC、IGBT、MOSFET、HEMT、HFET、FET、金刚石功率器件。简介半导体的历史悠久而复杂。表 1 显示了功率半导体器件发展的时间表。在 1950 年代,晶闸管或可控硅整流器 (SCR) 是数百伏固态电力电子的唯一选择。随着技术的进一步发展,JFET、功率 MOSFET 和 IGBT 等新器件问世,它们的性能得到了极大提高,额定电压和电流也更高。现在,在 21 世纪,宽带隙 (WBG) 半导体是高性能电力电子趋势中的最新产品。电力电子技术是一项复杂的跨学科技术,从事该领域的研究需要具备电气工程及其他领域的综合背景。器件研究极其重要,因为该领域的发展从根本上引发了现代电力电子革命。目前硅和宽带隙 (WBG) 功率半导体(图 1、2、3、4)的研发趋势将持续下去,直到功率器件特性和额定值得到显著改善,接近理想的转换。自宽带隙电力电子技术问世以来,器件评论迎来了第二波流行,涵盖了 SiC、GaN 等材料,也许还包括钻石(但程度较小)。很明显,在不久的将来,SiC(而不是 GaN)将成为所选市场的主要 WBG 功率器件材料。宽带隙半导体是半导体材料的一个子类,其带隙大于 Si,通常在 2 到 4 电子伏 (eV) 之间。