[发明专利]一种质量厚度为400～2000μg/cm2

说明书

本发明属于核技术应用领域，具体涉及核物理实验所需的一种质量厚度为400～2000μg/cm²自支撑Ir靶的制备工艺。该工艺主要包括以下五个步骤：(1)用聚焦重离子溅射法在铜基衬上溅射沉积质量厚度为100～250μg/cm²的Ir沉积层，得到铜基Ir膜；(2)将铜基Ir膜放置在硝酸溶液表面，待铜基被硝酸腐蚀溶解完全后，得到与铜基衬分离的Ir沉积层；(3)利用载玻片将Ir沉积层转移至去离子水表面以清洗Ir沉积层表面的硝酸溶液；(4)将上述清洗过的Ir沉积层利用靶框固定；(5)以步骤(4)得到的Ir沉积层作为基衬，再次利用聚焦重离子溅射沉积法在该基衬上溅射沉积Ir，直至得到所需质量厚度的自支撑Ir靶。该制备工艺具有平整性好、厚度均匀性好的有益效果。

技术领域

本发明属于核技术应用领域，具体涉及核物理实验所需的质量厚度为 400～2000μg/cm²自支撑Ir靶的制备工艺。

背景技术

自支撑靶，相对于有衬靶而言，是指在使用过程中无载体支撑的靶，厚度范围从几十纳米到几十微米。在很多核科学研究中，尤其是在低能核物理、激光核物理、原子与分子物理、天体核物理和核化学实验中都需要以自支撑靶作为靶膜、剥离膜、X射线反射镜或X射线过滤器等。自支撑Ir靶是常用的自支撑靶之一。

制备自支撑靶常用方法包括轧制法、磁控溅射法等、重离子溅射法等。由于金属Ir属于延展性极差的高熔点脆性极强的金属，通常不采用轧制法制备。对于质量厚度小于400μg/cm²自支撑Ir靶，可利用磁控溅射法将其直接溅射在衬底上，然后采用漂膜法捞取。但是利用上述方法制备质量厚度大于400μg/cm²自支撑Ir靶时，会出现靶膜卷曲、平整性极差的情况，无法应用于核物理实验中。因此，目前缺乏一种能够制备质量厚度大于400μg/cm²尤其是质量厚度在 400～2000μg/cm²范围内的自支撑Ir靶的制备工艺。

发明内容

(一)发明目的

根据现有技术所存在的问题，本发明提供了一种质量厚度为400～2000μg/cm²、平整性好、厚度均匀性好的自支撑Ir靶的制备工艺。

(二)技术方案

为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供的技术方案如下：

一种质量厚度为400～2000μg/cm²自支撑Ir靶的制备工艺，该工艺主要包括以下五个步骤：

(1)以铜箔为基衬，用聚焦重离子溅射法在该基衬上溅射沉积质量厚度为 100～250μg/cm²的Ir沉积层，得到铜基Ir膜；

(2)将步骤(1)得到的铜基Ir膜放置在硝酸溶液表面，其中铜基面直接接触硝酸溶液，待铜基被硝酸腐蚀溶解完全后，得到与铜基衬分离的Ir沉积层；

(3)利用载玻片将步骤(2)得到的Ir沉积层转移至去离子水表面以清洗Ir 沉积层表面的硝酸溶液；

(4)将上述清洗过的Ir沉积层利用靶框固定；

(5)以步骤(4)得到的Ir沉积层作为基衬，再次利用聚焦重离子溅射沉积法在该基衬上溅射沉积Ir，直至得到所需质量厚度的自支撑Ir靶。

优选地，步骤(1)中Ir沉积层的质量厚度为250μg/cm²。

优选地，所述铜箔的厚度为15～20μm。

优选地，步骤(2)中所述硝酸的质量分数为50％。