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本文以热催化CVD技术制备的高密度、高定向的碳纳米管阵列为基体，利用MEVVA强流离子注入在碳纳米管定向阵列中分别注入Si、Ti和Co等离子，采用SEM、TEM、XPS等分析手段对注入后的碳纳米管阵列的结构和形态进行了观察，研究了强流离子注入作用下，掺杂碳纳米棒/碳纳米管异质结构的形成，分析了异质结构形成的影响因素和由于载能离子注入作用下的结构演变和损伤，探讨了载能离子束与准一维碳纳米材料的相互作用过程和规律。实验研究表明，离子注入后碳纳米管的不同部位受到了不同程度的损伤，在碳纳米管的上部的强离子注入区域形成了实芯的纳米线，纳米线的直径增大，碳纳米管的下半部分仍然保持完整的碳纳米管结构；XPS分析表明在实芯的纳米线区域形成了SiC、TiC等化合物结构，构成了碳化物纳米线/碳纳米管异质结构；由于强流离子注入的作用，在碳纳米管的顶部形成了大量的注入损伤区。对离子注入形成的各种损伤及碳化物的形成机理进行了初步探讨。