ALARA 尽可能低 AR 衰减反射 CASL 轻水反应堆先进模拟联盟 CHF 临界热通量 COG CANDU 业主集团 CNL 加拿大核实验室 CNSC 加拿大核安全委员会 CRD 合作研究与开发 CS 碳钢 CT 排管 CTF COBRA-TF DAS 分布式天线系统 DCPD 直流电位降 DHC 延迟氢化物裂解 DOE 能源部 EBSD 电子背散射衍射 ECCS 应急堆芯冷却系统 EDX 能量色散 X 射线 EPR 电子顺磁共振 EPRI 电力研究院 ESC 端罩冷却 ETH 瑞士联邦理工学院 FAC 流动加速腐蚀(FAC) FEG 场发射枪 FEM 有限元模型 FHS 燃料处理系统 FIB 聚焦离子束 FM 加油机 FPGA 现场可编程门阵列 FTIR 傅里叶传输红外 HCSG 螺旋线圈蒸汽发生器HQP 高素质人才 IAEA 国际原子能机构 ICP 电感耦合等离子体
最近,我很荣幸能参加“从 3D 光学到 3D 电子显微镜”会议,这要感谢 ITC 会议资助。这次跨学科会议涵盖了关联光学和电子显微镜,重点关注生物样本 3D 体积成像的先进技术,包括聚焦离子束 (FIB) 和低温 FIB 技术。我有幸在本次展会上展示了我最近的研究成果,该研究是关于一个复杂生物系统的微观结构分析,该系统由 3D 胶原-透明质酸水凝胶组成,模仿天然细胞外基质 (ECM),其中嵌入癌细胞球体,旨在研究 ECM 在癌细胞迁移和侵袭模型中的作用(国家科学中心项目:MINIATURA 7,题为“用于研究癌症侵袭模型中 ECM 重组的胶原-透明质酸支架的微观结构分析”,编号 DEC-2023/07/X/ST5/00688,以及 Opus 21,题为“胶原-透明质酸凝胶作为剪切力下控制球体机械性能的环境”,编号 UMO-2021/41/B/ST5/03032)。
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“越小越软”是强度的逆尺寸依赖性,违背了“越小越强”的原则。它通常由表面介导的位移或扩散变形引起,主要存在于一些超小尺度(几十纳米以下)的金属材料中。在这里,利用离子束辐照的表面改性,我们在更大尺寸范围(< ∼ 500 纳米)的共价键、硬而脆的材料非晶硅(a-Si)中实现了“越小越软”。它表现为从准脆性破坏到均匀塑性变形的转变,以及在亚微米级范围内随着样品体积的减小而屈服应力的降低。提出了一个硬核/超塑性壳的分析模型来解释人为可控的尺寸相关软化。这种通过离子辐照的表面工程途径不仅对于调整小尺寸非晶硅或其他共价结合非晶态固体的强度和变形行为特别有用,而且对于非晶硅在微电子和微机电系统中的实用性也具有实际意义。© 2023 由 Elsevier Ltd 代表《材料科学与技术杂志》编辑部出版。
图 5:(ad) 先进的扫描探针,可在空间、能量和时间上实现终极分辨率。(a) 尖端功能化(例如 CO)可提高横向分辨率。(b) STM 发光可研究原子尺度上的光与物质相互作用。(c) 带有自旋极化尖端的 ESR-STM,可探测具有 μeV 能量分辨率的自旋流形。(d) 泵浦探测 THz-STM,可探测激发光谱的时间动态。(ei) 点缺陷(蓝色球体)横向位置控制的可能概念。(e,f) 合成自组织,例如沿域边界 (e) 或使用明确定义的纳米片 (f)。(g) 使用电子(左)或离子束(右)进行原子操控。(h) 通过扫描探针尖端进行原子操控,移动表面原子/分子并将其固定/植入宿主基质中。 (i)尖端诱导的化学处理的二维材料的解吸,暴露悬空键(红色)作为掺杂剂的锚点。
使用推进剂分布,阳极,阴极,两个磁极以及所得的离子流动方向[2]上述示意图说明了基本霍尔效应推进器操作的功能,其推进剂分布,阳极,阴极,两个磁极,两个磁极和产生的离子流动方向显示。Hall推进器通过使用垂直电和磁场的功能。推进剂的中性原子从储罐(未显示)移动到同轴加速通道。同时,径向磁场作用会阻碍电子流从阴极到阳极的流。电子被困在同轴加速通道的出口附近。交叉场在ɵ方向上产生净霍尔电子电流。被困的电子充当储罐中性推进剂原子电离的体积区域(未显示)。电子与缓慢移动的中性群碰撞,产生离子和更多的电子,以支撑排放量和电离额外的中性性。由于其较大的Larmor Radii,其正离子没有受到磁场的较大仪表的影响。离子通过在等离子体上的磁场阻抗产生的电场加速。随后,所得的高速离子束被外部电子源中和。
尽管近年来,纳米材料的原位透射电子显微镜(TEM)已变得很重要,但样品制备中的困难限制了对电性能的研究数量。在此,提出了单个1D和2D材料的基于支持的准备方法,该方法产生了可重复的样品转移,以通过原位tem进行电气研究。机械刚性支撑网格通过聚焦离子束以最小的损坏和污染来促进转移并接触到原位芯片。通过不同的纳米材料(包括WS 2的单层)来评估转移质量。可能的研究涉及各个纳米材料水平上的结构特性与电特性之间的相互作用,以及电流下的失效分析或电流,焦耳加热和相关效果的研究。TEM测量值可以通过在相同对象上进行的其他相关显微镜和光谱进行富集,并具有允许在几微米范围内具有空间分辨率的表征的技术。尽管为原位tem开发,但目前的转移方法也适用于将纳米材料转移到类似的芯片中,以进行进一步的研究,甚至用于在潜在的电气/光电/传感设备中使用它们。
使用叠层扫描技术,样品被聚焦在微芯片上小点上的相干同步加速器 X 射线束照射,衍射光束由像素检测器在远场检测。样品逐步穿过光束,直到扫描到整个感兴趣的区域。扫描期间照亮的区域需要重叠,导致步长小于光束直径。叠层扫描技术需要过采样,因为检测器只测量强度。使用迭代算法,仍然可以检索衍射同步辐射的相位信息。根据衍射图案、光束形状以及样品与检测器之间的距离,该算法可以将收集的数据重建为高分辨率图像,无论是 2D 还是 3D。简而言之,该算法计算样品后面的波场到达探测器的路径,其中波场的振幅被像素探测器记录的强度数据替换。之后,更新波场并进行另一次迭代。当感兴趣的区域深埋在结构内部时,可能需要事先准备样品。因此,在某些情况下,必须通过聚焦离子束铣削使感兴趣的区域可用于叠层成像。
摘要:电力空间推进是一项在不断增加的航天器上采用的技术。虽然其应用领域的当前重点是电信卫星和太空探索任务,但现在正在讨论一些新想法,这些想法走得更远,应用推进器羽流粒子流将动量传递给目标,例如空间碎片物体甚至小行星。在这些潜在场景中,推进器光束撞击远处的物体,随后改变它们的飞行路径。到目前为止尚未系统研究的一个方面是推进光束中的带电粒子与太空中存在的磁场的相互作用。这种相互作用可能导致粒子流偏转,从而影响瞄准策略。在本文中,介绍了与电力推进推进器羽流和磁场相互作用相关的基本考虑因素。针对这些问题,德国航空航天中心在哥廷根的电推进器高真空羽流测试设施(STG-ET)进行了实验,利用栅状离子推进器、RIT10/37 和亥姆霍兹线圈产生不同场强的磁场。可以检测到由类似地球磁场强度的磁场引起的 RIT 离子束的束偏转。
横截面是一种关键的样品制备技术,被广泛用于各种应用,它能够研究埋层和地下特征或缺陷。最先进的横截面方法各有优缺点,但通常都需要在吞吐量和准确性之间进行权衡。机械方法速度快但准确性低。另一方面,基于离子的方法,如聚焦离子束 (FIB),分辨率高但速度慢。激光器可以潜在地改善这种权衡,但它也面临多重挑战,包括产生热影响区 (HAZ)、过大的光斑尺寸以及材料再沉积。在这项工作中,我们首次利用飞秒脉冲激光器,这种激光器已被证明可产生极小甚至零的 HAZ,用于快速创建质量可与 FIB 横截面相媲美的大横截面。该激光器集成了靶向 CO 2 气体输送系统,用于再沉积控制和光束尾部削减,以及硬掩模,用于顶面保护和进一步缩小有效光斑尺寸。通过现实世界的例子展示了所提出的系统的性能,这些例子比较了激光和 FIB 横截面技术产生的吞吐量和质量。