硅通孔技术（TSV）是当前非常热门的高密度封装技术,但由于常规薄膜沉积技术很难在高深宽比的硅孔内沉积铜、钨等金属种子层,硅通孔技术中存在深硅孔金属化困难的工艺问题。通过对倾斜溅射时铜原子二维非对心碰撞前后入射角度的变化关系进行模拟计算发现,当原子碰撞有能量损失时,入射到硅孔内的铜原子角度会发生改变,有助于其沉积在硅孔深处。本文利用负偏压辅助多个铜靶共焦溅射的方式,在不同深宽比的硅盲孔中沉积铜种子层,验证了该方法的可行性,并通过三靶共焦溅射成功在深宽比8∶1的硅孔内实现了铜种子层的沉积。

晶圆加热盘的设计有两大核心性能指标：工作面温度均匀性和控温能力,晶圆加热盘在设计定型前需要经过多次仿真迭代与测试验证,以确定产品性能满足设计需求。本研究基于有限元计算与系统回归模型,精准预测加热器实际所需长度、功率密度以及对应排布方案,以温度均匀性为优化目标,获取最优设计方案。经不同方案验证,该模型的精度在98%以上,可显著提升加热盘设计效率,为人工智能在加热盘设计领域的应用提供可能性。此外,基于传热学理论,提出了一种加热盘控温能力的设计方法,通过一维计算的方式,为加热盘控温能力的优化设计起到了指导作用。

长波通滤光片是拉曼光谱仪中滤除瑞利散射光的重要光学元件,更高的陡度能进一步提升其检测精度和范围。介绍了超高陡度长波通膜系设计方案与超多膜层高精度膜厚控制技术,基于磁控溅射技术实现了超高陡度长波通滤光片产品的制造。测试表明该产品的陡度优于0.5%,通带波纹优于4%,可实现532 nm激光附近最低100 cm^-1的低波数拉曼检测。

非晶态硒（α-Se）属于无机弱电导材料,被认为是X射线医学成像和无损检测方面最有前途的探测材料之一,其载流子特性对应用至关重要。本文在恒温条件下制备了非晶态硒本征薄膜,利用SEM、XRD测试了薄膜的微观形貌和晶体结构,利用渡越时间（TOF）方法研究了温度、取样电阻及光脉冲能量对载流子迁移率的影响。结果表明：在298~338K的温度范围内,非晶硒的载流子输运规律符合浅陷阱模型;取样电阻不大于5 kΩ,光脉冲能量不大于3.5 μJ时,载流子渡越时间保持恒定,测试结果可靠。

过渡金属氮化物硬质涂层在切削刀具、精密模具和机械零部件等领域有着广泛的应用。随着切削技术的进步和难加工材料的增多,硬质涂层已由传统的二元涂层向着三元、四元涂层不断发展。（Cr,Ti,Al）N四元涂层因其优异的综合性能而备受研究人员的关注。本文从磁控溅射镀膜的基本原理和技术特点出发,介绍了制备（Cr,Ti,Al）N涂层常见的磁控溅射镀膜技术,分析了采用单质靶与合金靶沉积镀膜的效果及其各自的优缺点,研究了磁控溅射工艺参数对（Cr,Ti,Al）N涂层机械性能的影响,最后讨论了（Cr,Ti,Al）N梯度涂层的作用及其制备方法。本文可为设计（Cr,Ti,Al）N涂层制备工艺、改善（Cr,Ti,Al）N涂层性能提供理论参考与指导。

针对目前大型串联电子束熔炼炉抽气系统设计选型困难的问题,提出了一套电子束熔炼炉抽气系统设计方法。首先按照真空炉体的气体载荷计算有效抽速,粗选主泵,并用有效抽速和抽真空系统的流导验算主泵的抽速;其次对主泵的前级以及真空炉体的预抽泵进行选型,计算前级泵与预抽泵的抽速;再次计算粗抽时间与抽高真空时间以验证选型的合理性;最后通过试验对设计的电子束熔炼炉系统进行验证。结果表明,所设计的炉体抽真空系统粗抽时间与高真空抽气时间略高于计算时间,极限真空度优于设计要求。该方法计算结果与试验结果具有较高的一致性,可满足类似大型真空熔炼炉的抽真空系统设计需求。

脉管制冷机具有高稳定性、持久运行和低振动等特性,符合高真空设备低温泵对冷源的要求,在低温真空泵领域的关注度越来越高。本文首先介绍了脉管制冷机的基本原理和分类,然后按照驱动方式总结了不同脉管制冷机的最新研制进展,最后重点分析了不同仿真方法在脉管制冷机研发和优化过程中的实际应用。

介绍了中船鹏力（南京）超低温技术有限公司自主研制的大抽速、高容积KDCP-16低温泵,对其抽速和热负荷进行了理论计算,并测试了其主要性能指标（抽速、降温时间、抽气容积、渡越容量）。结果表明,KDCP-16低温泵N₂抽速为6 550 L/s,Ar抽速为5 650 L/s,降温时间为110 min,Ar抽气容积为7 550 std·L,渡越容量为6.7×10⁴ Pa·L,各项性能指标均优于国外同尺寸低温泵。

为验证新设计的活塞压缩机整机运转的可靠性,对压缩机进行有限元模态仿真分析和临界振动响应测试。首先建立活塞压缩机的三维模型,并对其进行合理优化,设置工作边界条件后,完成有限元模态仿真分析,获得压缩机在此条件下的整机临界振动响应频率理论分析结果。然后对压缩机整机进行临界振动响应测试,获得压缩机前六阶的实时工作模态。试验结果与有限元模态分析结果对比分析表明,二者存在一些误差,但规律一致,整机不会发生破坏性临界共振现象。

深圳中能高重复频率X射线自由电子激光装置（简称S³FEL）注入器 1.3 GHz低温超导加速模组的高功率耦合器热窗的真空泵端口通过角阀连接到真空总管,从而便于安装、检漏和故障诊断。为了保证超导加速模组降温前耦合器热窗的极限压力达标,通过理论计算与软件模拟,对比验证了在不同方案下耦合器所能维持的极限真空度。结果表明：未经处理的耦合器A管采用单台离子泵方案,其极限真空度未能达到实际工程指标;而高温烘烤耦合器A管后,其极限真空度达到10^-7 Pa量级,优于实际工程指标;耦合器A管设置两台离子泵后极限压力下降50％,可通过继续增加离子泵数量的方法使其满足工程指标。

全面论述了分子泵的发展、体积流率检测方法及应用等内容。介绍了分子泵体积流率测量的国内外标准,重点探讨了流量法和小孔法两种体积流率测试方法,以 FF-160/620C 分子泵为对象,分别用这两种方法测量了其在特定压力下的体积流率,详细介绍了测量原理、流程、结果及不确定度。结果表明,在流量计满足要求的情况下,流量法更具优势。最后介绍了分子泵在特殊工况下如强磁、耐腐蚀等环境下的测量方法和意义。

针对传统空间外热流模拟控制系统功能设计单一,无法快速满足复杂试验要求的问题,设计了一种基于大功率电源的高精度、低成本、多用途外热流模拟控制系统。该系统采用参数自整定PID控制器,通过MATLAB数值仿真和试验调试,验证了系统设计的可行性和可靠性。结果表明：在不同加热结构及工况条件下,控制系统响应速度较快,超调量小,稳定性和鲁棒性好,取得了良好的控制效果。该系统已成功应用于空间热真空环境模拟试验中。

首先从理论上推导了检漏仪反应值与被测气体中氦气浓度间的关系,并通过试验进行了验证,然后以大型贮箱为对象,开展了氦气浓度对贮箱吸枪积累法检测结果影响的试验研究。结果表明：在测试温度和入口压力一定时,检漏仪的反应值与积累室内的氦气浓度成正线性关系;在贮箱吸枪积累法检漏中,氦气浓度均匀性对检测结果有很大影响,应对积累室内的气体搅拌10 min以上,以保证氦气浓度均匀性,减小对检测结果的影响,确保贮箱检漏的可靠性。

浮空器实际使用中氦气渗漏量远超理论计算值而极大地影响自身驻空性能。本文基于漏氦量误差产生原因,探讨了囊体热合缝部位的漏氦机理,通过热合区域透氦率试验,提出了改进思路和方法。针对长航时浮空器设计,研究了不同热合缝结构形式和工艺方法对漏氦率的影响以优选出低漏氦的浮空器囊体的成型技术。结果表明：通过优化囊体结构形式和工艺方法,如在囊体热合缝外侧热合或胶黏有保护性质的外热合条、尽量选用热合工艺加工等方式来有效提高囊体的阻隔、保型能力,可以提高浮空器的驻空时间。

铜镀层是防止聚变堆运行时真空室内标准螺纹紧固件咬死的主要手段之一。针对带有铜镀层标准螺纹紧固件在高真空下的放气现象,本文简要介绍了铜镀层工艺及麻点缺陷的解决方法,采用小孔流导法测试了其放气率,分析了铜镀层及环境温度等对放气率的影响。结果表明：脱附气体由氢、水、氮气和CO₂组成;含氢放气率未达到要求,这与铜镀层工艺、放气率测试环境及测试时间等因素有关,需对试验影响因素加以控制,以达到聚变堆真空室内材料的放气率要求。

先进陶瓷材料具有高硬度、高模量、耐高温、耐腐蚀等结构特性以及优异的热学、光学和电学等功能特性,因此在航天航空、信息技术、国防军工、生物医疗与新能源等领域得到越来越多的应用。高性能先进陶瓷材料需求的增加推动了制备工艺的发展,在陶瓷成型与烧结技术中引入真空技术可以通过改善陶瓷致密度、成分均匀性与晶粒尺寸分布等因素促进其性能的提升。本文着重对真空技术在不同成型与烧结方法中的应用进行了分析归纳,探讨了不同制备方法的特征及真空气氛对于陶瓷性能提升的作用机理,最后对未来的研究方向进行了展望。

磨削加工是钛合金铸件后处理阶段的重要加工方法。经过磨削加工,产品可以达到期望的形状、尺寸、表面粗糙度和质量标准要求。但由于钛合金不同于常见金属的特性,其存在磨削去量加工困难的问题。本文通过阐述钛合金的材料特性及不同磨削加工方法的特点,结合实际磨削过程中钛合金磨削的难点列举分析了钛合金铸件后处理阶段的主要磨削加工方式和针对性解决方法,以充分发挥磨削加工在微细加工领域不可替代的优势及其在航空航天技术领域的重要支撑作用。

基于增材制造领域电涡流检测方面的需求,针对电涡流检测信号解释困难及缺陷定量定性分析难题,采用有限元仿真技术建立了TC4钛合金增材样件表面缺陷电涡流检测模型,获得了检测过程中样件内部及周围电磁场的分布情况,研究了检测过程中缺陷长度、宽度以及深度变化对磁场信号的影响,并进行了试验验证。仿真结果显示,在一定范围内缺陷尺寸增大会使检测信号变强,缺陷的长度、宽度以及深度变化皆会对检测信号产生影响,试验验证结果与仿真结果具有较好的一致性。