高能同步辐射光源（High Energy Photon Source,HEPS）是束流能量为6 GeV、流强为200 mA的第四代光源。HEPS加速器由直线加速器、增强器、储存环和将这三者连接在一起的三条输运线组成,其中储存环是HEPS的核心部分。本文概述了储存环真空系统的特点,并对一些关键部件的设计和工艺进行了说明。储存环真空系统设计的主要技术难点是研制挤压成型的薄壁铬锆铜真空盒并在其内表面镀吸气剂膜,以解决真空盒上同步辐射光热沉积大和真空盒（内径22 mm）流导受限的问题。目前已完成所有真空部件的生产,储存环真空系统于2023年11月开始正式安装,并于2024年7月完成。通过对真空系统分段在线烘烤和吸气剂膜激活,其平均静态真空达到5×10^-8 Pa,优于设计指标。这标志着HEPS储存环真空系统成功实现了从真空盒、RF屏蔽波纹管、光子吸收器等非标设备的设计加工到磁控溅射镀吸气剂膜、现场安装以及吸气剂膜的在线激活等各个技术环节的闭环验证。经历20余天的试运行,HEPS储存环流强达到12 mA,HEPS加速器取得了里程碑式进展。

结合高温合金激光增材制造技术的国内外研究现状,综述了高温合金粉末材料制备方法和回收再利用对粉末性能的影响规律,探讨了模拟计算技术在高温合金增材制造工艺和材料设计中的应用,总结了增材制造高温合金常见缺陷及优化方法,最后介绍了高温合金增材制造的国内外标准化进程。

真空绝热板（VIP）作为一种新型保温材料,已在众多领域被广泛应用。然而,现有玻璃纤维短切丝芯材VIP存在回弹率高、使用寿命低等问题,限制了其进一步发展。针对此问题,通过在芯材中添加纳米气相SiO₂颗粒进行改性,制备出一种综合性能优异的颗粒改性复合VIP。实验系统评估了复合芯材的微观结构、分布均匀性以及压缩率与回弹率关键指标,并深入探讨了改性VIP的导热系数与气压敏感性。结果表明,颗粒改性复合VIP综合性能优异,随着气相SiO₂颗粒质量分数在0%~15%范围内递增,复合VIP的压缩率由63.9%下降至53.2%,回弹率由74.9%下降至64.3%,同时VIP的气压敏感性也呈现下降趋势。

为确保瓷砖粘合剂制备过程中的稳定性并优化其粘接性能,研究了结合真空技术的新型材料瓷砖粘合剂的制备方法与性能。根据标准瓷砖尺寸制备瓷砖粘合的混凝土表面试块,并根据室内装饰施工场景为其涂刷防水材料。对邻苯二甲酸氢钾和甲苯二异氰酸酯进行真空合成,制备瓷砖粘合剂预聚物。通过迈克尔加成反应使粘合剂预聚物改性,降低其生物毒性。利用真空干燥箱对改性粘合剂预聚物进行干燥处理,调控干燥过程,获得粘合剂初产物。利用真空干燥箱和循环水真空泵排除水分和空气干扰,保证粘合剂在真空稳定状态下完成最终制备。实验结果表明,粘合剂的傅立叶变换红外光谱中含有大量的叠氮基团,生物毒性较低。粘合剂与瓷砖表面及混凝土表面的接触角均小于90°。在应变值为8%~11%时,粘合剂的力学性能较优。在环境温度为180 ℃以下时,粘合剂的热稳定性较优。该新型材料瓷砖粘合剂在室内装饰施工领域中的应用较为环保,在真空稳定状态下粘合剂与瓷砖分子作用受空气和水分子影响较小,粘附性能较优。

针对受限空间条件下大型离心真空泵并联运行入口流量难以均匀分配的问题,采用数值模拟方法对离心真空泵入口四路五通管道进行气动分析,获得了进气流动均匀、流动压力损失小、流量分配均匀的气动结构,并通过实际应用进行了验证。结果表明：采用相贯锥面一分二、二分四进行分流是受限空间条件下较为有效的四路五通分流策略;在前后进气口路径长短差异较大,难以同时满足流动均匀性和流阻匹配条件下,以降低流阻为主,可设计整流装置来匹配流阻差异;优化后气动结构主管道与各进气口压差及流量实际测试结果与计算结果一致,设计方法有效且可行。

针对方形电子束熔炼炉真空腔体壁厚与加强筋选型设计困难的现状,提出了一套适用于方形电子束熔炼炉真空腔体的设计方法。首先确定炉体材料,然后根据法兰、开孔及抽气孔等孔位布置加强筋,以矩形加强筋为例,详细讨论了承载水压、气压条件下方形真空容器壁厚、加强筋之间板材所受最大弯矩、惯性矩、抗弯截面系数以及最大切应力的计算方法,最后通过仿真实验对设计的电子束熔炼炉真空腔体进行了验证。结果表明,所设计的电子束熔炼炉真空腔体在水、气载荷状态下的应力在35 MPa以内,小于材料的许用应力,计算结果与仿真结果具有较高的一致性,可满足类似方形电子束熔炼炉真空腔体的设计要求。

小型化高功率多注速调管是无损检测、医疗及工业辐照用电子直线加速器的理想功率源。本文简要介绍了北京真空电子技术研究所研制的一款新型C波段3 MW小型化高功率多注速调管,对其采用的同轴多注谐振腔、周期反转永磁聚焦系统以及大尺寸盒形输能窗等技术进行了说明。器件测试结果表明,其峰值输出功率大于3.3 MW,平均功率大于6.6 kW,质量轻于25 kg,可满足工业加速器的使用要求,在此基础上可形成输出功率满足1~5 MW的系列化C波段产品。

在核工业领域,真空技术被广泛应用。在处理含有放射性的有毒有害物质时,真空装置安装在热室内,操作与维修需尤为谨慎。为了实现真空装置的有效运行、便捷维护以及提高真空装置的可靠性,对其进行适应性设计显得尤为重要。本文基于热室的基础背景,介绍了可以远程操作的真空装置自动平移门、在热室外远距离布置的真空系统、金属真空密封技术、可远程更换的电机结构和耐辐照材料选型等关键要素的设计要点,为同类真空装置的设计提供科学依据与实践指导。

简要介绍了等离子去胶和清洗的化学、物理变化过程;系统分析了决定去胶效果和去胶均匀性的因素,并给出了相应的方案和最优参数匹配原理,通过实验研究了不同工艺条件下微米级及纳米级Ar-F光刻胶的最优去除工艺参数;探讨了等离子体清洗反应原理、工艺过程,以及等离子体清洗在材料表面改性方面的应用。

使用射频（RF）磁控溅射技术,在耐高温石英玻璃基底上制备了氧化铟锡（ITO）透明导电氧化物薄膜,旨在优化其光电特性。通过系统调控溅射功率变量,深入剖析了该参数对ITO薄膜质量及光电性能的影响机理,之后又对薄膜进行退火处理,探究了退火前后薄膜性能的变化。结果表明：随着溅射功率的增加,ITO薄膜的可见光平均透过率呈现递减趋势,而薄膜的片电阻呈现先下降后上升再下降的趋势;当溅射功率为120 W且经过300 ℃退火后,所制备薄膜综合性能最佳,其可见光平均透过率达到90.59%,方阻低至29.4 Ω/□,品质因数达到1.26×10^-2 Ω^-1。

介绍了等离子注入成膜（PIAD）方式的原理和特征,即通过高频放电使原料气体离化而生成离子,然后将其注入到施有高压脉冲电压的基材中。描述了用PIAD方式成膜的类金刚石（DLC）薄膜的特征和应用案例,结果表明PIAD方式可以通过脉冲电压和其他成膜参数控制DLC薄膜中sp2结构石墨层以及sp3结构金刚石层的生长,因此可以制备出具有耐腐蚀性和导电性功能的DLC薄膜。重点介绍了关于PIAD方式功能性DLC薄膜在燃料电池金属双极板表面处理上的应用研究成果。

为探究不同种类、不同添加量脱氧元素对Q355B钢中夹杂物形态、成分和分布的影响,使用真空感应熔炼方法,熔化并精炼了Ti、Zr、Mg和Ce元素单脱氧Q355B钢。采用光谱分析仪、扫描电镜、能谱仪和图像分析仪,观察并分析了不同元素含量下脱氧钢中典型夹杂物的成分及形态特征。结果表明：脱氧元素的添加会促进Q355B钢中MnS以复合夹杂物的形式存在,Ti脱氧钢中会形成MnS+TiN/Ti-O/Al-Si-O复合夹杂,Zr脱氧钢中会形成MnS+ZrO₂复合夹杂,Mg脱氧钢中会形成MnS+Al-Mg-O复合夹杂,Ce脱氧钢中会形成MnS+Ce₂O₃复合夹杂。合理控制脱氧元素的添加量（质量分数）可以获得较好的夹杂物调控效果。Ti或Ce的氧化物对于MnS夹杂物细化效果较好,而添加过多的Zr或Mg易引起ZrO₂的聚集或形成MgO+SiO₂+MnO复合夹杂物,从而导致粗大夹杂物的形成。此外,初步确定了Q355B钢采用单脱氧元素时合理的元素添加量范围,0.010%Ti、0.005 2%~0.008 8%Zr、0.003 2%Mg以及0.007 1%~0.008 8% Ce更有利于Q355B钢中夹杂物尺寸的稳定和显微组织的细化。

随着我国商用航空发动机产业不断发展,大尺寸机匣铸件的需求日益增加。面临复杂的国际环境,大型真空感应精密铸造炉作为生产大尺寸机匣的核心设备必须摆脱进口依赖。本文首先深入分析了大型真空精密铸造炉的市场情况和技术现状,然后介绍了一种国产新型大型真空精密铸造炉的技术特点及其与国外产品的对比情况,最后简要分析了大型真空精密铸造炉未来的发展前景。

采用真空感应熔炼和保护气氛电渣重熔工艺制备了一系列不同磷（P）含量的铸态高温合金。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针、维氏硬度计和拉伸试验机等,系统地分析了P元素对合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,不同P含量下铸态合金的晶粒组织和γ'相无显著变化;随着P含量的增加,合金晶界处碳化物密度增加,且碳化物的形态从点状转变为短棒状;P元素在晶界偏聚使得晶界能降低,碳化物临界形核尺寸减小,因而促进了碳化物的析出;随着P含量增加,合金硬度、冲击韧性和抗拉强度提升,但断后伸长率下降;晶界碳化物能够有效阻碍裂纹的沿晶扩展,使裂纹转向晶内,从而显著提高了合金的综合力学性能。

对ZG0Cr17Ni4Cu3Nb和0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢进行真空时效处理,系统分析了不同时效温度（540~620 ℃）对其显微组织及力学性能的影响机制。结果表明：随着时效温度的升高,两种材料的硬度均呈现下降趋势。在相同时效工艺下,0Cr17Ni4Cu4Nb的硬度优于ZG0Cr17Ni4Cu3Nb。时效温度升高导致淬火马氏体基体发生回复与再结晶,促使逆转变奥氏体生成并扩展,进而提升了残余奥氏体含量并引起组织软化。此外,富铜相（ε-Cu）等沉淀相质点的析出与长大减弱了沉淀强化效应,进一步加剧了硬度的降低。