【摘 要】
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在ICF低能量X光散射及辐射输运实验中,柱腔填充材常选用低原子序数(低Z)材料,如PMP泡沫、LiH等,硼由于其具有低密度、高强度和高熔点的性质,是核物理和其它科学实验中常用的靶材料；在惯性约束聚变(ICF)研究中,硼可作为柱腔填充材料,其的加工方法未见相关文献报道.本文根据ICF物理实验的需求,拟采用电火花铣削技术加工半导体硼,获得直径约390μm的柱形硼填充材料.利用SARIXSX100微细电
【机 构】
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中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川绵阳621900
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在ICF低能量X光散射及辐射输运实验中,柱腔填充材常选用低原子序数(低Z)材料,如PMP泡沫、LiH等,硼由于其具有低密度、高强度和高熔点的性质,是核物理和其它科学实验中常用的靶材料；在惯性约束聚变(ICF)研究中,硼可作为柱腔填充材料,其的加工方法未见相关文献报道.本文根据ICF物理实验的需求,拟采用电火花铣削技术加工半导体硼,获得直径约390μm的柱形硼填充材料.利用SARIXSX100微细电火花机床,采用含C、H的化合物油作为电介质.实验材料为半导体硼,其室温下比较稳定,在盐酸或氢氟酸中长期煮沸也不起作用.工具电极为钨钢.工艺过程如下：在硼材料表面采用磁控溅射等方法镀上一层金属作辅助导电层,加工完成后在盐酸或氢氟酸中辅助导电层及其它附着物,从而使辅助导电层和附着物不会对ICF物理实验造成影响.通过扫描电镜对样品进行形貌和能谱分析表明：硼柱长0.5mm,直径最大391μm,最小385μm；电火花铣削加工后硼柱表面形貌没有改变；半导体硼电火花持续加工机理是由于电介质在高温下分解生成的游离态碳元素,以及电极材料熔化后生成的钨元素以及硼原料中的杂质熔化后沉积在硼原料表面,形成新的导电层,且导电层持续生成.
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