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氘靶损伤机制的实验和模拟研究

本项目“氘靶损伤机制的实验和模拟研究”的研究内容包括以下四个部分：第一，开展样品脉冲混合离子束辐照实验，实验内容及参数如下：a.样品辐照采用12kW/cm2（120kV）脉冲（半高宽5us）氘钛混合离子束（约50%D+，50%Ti2+）对TiDx/Mo样品进行辐照，辐照剂量为3E14，1E15，3E15，1E16，3E16，每个剂量下样品数不低于5个；b.样品辐照采用24kW/cm2（150kV）脉冲（半高宽5us）氘钛混合离子束（约50%D+，50%Ti2+）对TiDx/Mo样品进行辐照，辐照剂量为3E14，1E15，3E15，1E16，3E16，每个剂量下样品数不低于5个；其中，TiDx/Mo样品由甲方提供，乙方完成上述10种辐照样品类型，每种样品不少于5个。第二，开展辐照样品的膜基剥落表征实验，实验要求如下：a.采用GIXRD测试10种辐照样品类型，每个样品测试角度不少于4个角度（拟测试角度为1°，2°，3°和4°）；b.采用纳米划痕仪测量该10种辐照样品类型，并通过扫描电镜进观察划痕破裂形貌；c.采用拉曼光谱对该10种辐照样品TiDx薄膜截面进行MAP成像，表征薄膜应力；通过上述三项实验，获得不同离子辐照后的氘化钛薄膜材料的晶格肿胀，获得变化规律，以此解释为什么薄膜会发生剥离。第三，开展辐照样品的微观表征实验，实验要求如下：a.采用TEM HRTEM STEM（包含FIB制样），测量该10种辐照样品类型；b.采用慢正电子束多普勒展宽谱测量该10种辐照样品类型，每个样品测试20个能量点位（拟测试能量为0.5keV，1keV，1.5keV，2keV，2.5keV，3keV，3.5keV，4keV，4.5keV，5keV，6keV，7keV，8keV，9keV，10keV，12keV，14keV，16keV，18keV，20keV）通过上述两项实验，获得材料内部微观组织结构变化和元素分布表征，观察辐照产生的缺陷与晶格肿胀的关系，观察氘气泡的分布和大小，以及观察钛是否发生聚集形成纳米颗粒，探讨氘化钛靶材在粒子辐照后的损伤机制。第四，开展氘靶损伤过程模拟研究a.采用第一性原理计算TiDx薄膜内部空间、间隙原子的形成能，计算Ti和D在内部的迁移势垒，计算获得空位（V）、间隙原子（I）以及其形成的却下团簇（VDn和VHen）对TiDx晶格应变的影响；b.基于第一性原理和实验结果作为输入，采用CAD构造TiD/Mo模型，采用有限元计算方法求解热传导方程，研究不同热沉速率条件下温度、应力和应变的分布，分析界面对应力的影响.

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285000

成交金额（万元）

收费标准（服务）

成交金额≤100

1.35%

100＜成交金额≤500

0.72%

500＜成交金额≤1000

0.405%

1000＜成交金额≤5000

0.225%

5000＜成交金额≤10000

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