5-39  强场物理与快点火靶

杜  凯

 氘代聚合物空心微球采用多次乳化技术制备。氘代聚合物采用氘代苯乙烯单体的本体自由基聚合反应制备，重均分子量M_w=189 000，分散度d=2.72。采用上述氘代聚苯乙烯制备的空心微球无色透明。研究了聚合物分子量对微球直径与壁厚的影响。与普通聚苯乙烯微球相比，采用窄分布聚苯乙烯制备的空心微球的直径与壁厚较小，并且分布较窄。

金锥采用与普通金柱腔相同的制备流程：精密车床加工芯轴®电镀金层®二次装夹，加工电镀金层®腐蚀芯轴®金锥。其中电镀工艺如下：首先将经过精密加工的具有一定角度的铜芯轴进行镀前处理，以除去芯轴表面的油脂等污染物；再将二次装夹部位进行绝缘处理，逐一置于电镀架上，用金属导线连接后进行活化，除去芯轴表面的氧化层，然后带电进入电镀槽中进行电镀。主要研究了电镀液配方、pH值、镀前处理、尖端效应等对金锥质量的影响。电镀液中金盐与亚硫酸盐的浓度对电镀质量有较大影响。金盐浓度增大使阴极极化下降，结晶核心形成的速率降低，所得的镀层结晶较粗；金盐浓度降低则阴极电流密度小，沉积速率低。亚硫酸盐与金形成的络合物只有在碱性条件下和过量SO₃^2-离子时才能稳定存在，否则就会分解析出金而沉淀，因此SO₃^2-离子浓度不能低；但SO₃^2-离子浓度太高，阴极极化激烈，有大量氢气析出，导致阴极效率低，镀液稳定性下降。镀液pH值小于8时会析出硫而沉淀，大于10则Au⁺易被还原，导致镀层结合力降低且外观呈暗褐色。实验确定的电镀液配方及电镀工艺参数如下：镀液中Au含量为20~30 g×L^-1；亚硫酸铵含量为200~300 g×L^-1；柠檬酸钾含量为100~150 g×L^-1；pH值8~9；阴极电流密度0.1 ~1.0 A/dm²；水浴温度40~60 ℃； 每小时搅拌3~6次。采用降低电流密度，提高镀液温度，加辅助阴极，升高阳极悬挂位置等手段克服了电镀过程中尖端效应的影响。确定了芯轴清洗工艺，提高了镀层与工件结合力。上述工艺制备的Au锥具有足够的强度，金层为半光亮的金黄色，内表面镀层结晶细致平滑，外表面有少量凹坑等缺陷，但不存在起皮、起泡、发黑、烧焦等现象。

还进行聚合物膜薄膜镀金属工艺研究。用浇铸技术与原位磁控溅射获得了厚(>100 mm)聚合物＋薄(<100 nm)金属复合膜，满足了物理实验需要。