一种钼台阶靶及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种钼台阶靶及其制造方法。本发明专利技术的钼台阶靶的基底为平面，基底的四周包围有封闭的边框，在基底的上面、边框的内部有水平的台阶。本发明专利技术的钼台阶靶可避免台阶的中间层或间隙对物理实验的影响；钼台阶靶预留的边框，可有效防止加工后台阶靶的变形，且便于拾取等操作。本发明专利技术的钼台阶靶的制造方法采用纯度极高的钼薄膜为原材料，通过对钼台阶靶加工进行建模，生成数控加工程序，采用电火花铣削加工技术，实现对钼薄膜中间区域台阶的加工。

A Molybdenum Step Target and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
一种钼台阶靶及其制造方法
本专利技术属于超精密微细加工领域，具体涉及一种钼台阶靶及其制造方法。
技术介绍
材料高压状态方程（equationofstate，EOS）是惯性约束聚变的重要研究内容，同时，对天体物理、地球物理、材料的强载荷效应研究等都有非常重要的意义。阻抗匹配法是研究材料的高压状态方程的常用的方法，而通过阻抗匹配原理研究材料的高压状态方程的前提条件之一就是要首先研究掌握标准材料的状态方程参数。钼（Mo）是研究材料高压状态方程的一种良好的标准材料，其原因如下：Mo的冲击绝热线关系保持为线性，且冲击绝热参数值在1.2-1.25之间，已趋于超高压下冲击绝热线斜率的极限值；Mo的物理组分和性质稳定，不发生复杂相变，价格不贵，无毒。阻抗匹配靶的标准材料为台阶结构，故研制钼台阶靶具有重要的意义，一般钼台阶的基底厚度一般十几微米至几十微米，台阶厚度一般几微米至几十微米。从台阶靶的制备来看，一般采用物理气相沉积、薄膜复合法制备或直接加工整体式台阶靶。物理气相沉积技术所制备的台阶靶成形后材料密度一般只能达到理论密度的90%；复合法制备台阶靶不可避免地引入一层中间层，会对实验结果造成影响；而整体式台阶可确保材料界面两侧的力学平衡条件（压力相等）和界面连续条件（粒子速度相等）。由于钼的硬度高，机械加工性能差，不能采用金刚石刀具加工，因此，机械加工难以实现对钼台阶靶的整体加工成形，且一般金属材料通过机械加工到几十微米后，会发生较大的变形。目前，对钼台阶靶的制备一般采用轧制态钼薄膜，通过真空扩散连接技术复合成形（文献：K.Duetal.NuclearInstrumentsandMethodsinPhysicsResearchA596(2008)253–255），但该工艺一般会引入中间过渡层或存在微小间隙，可能会对物理实验结果造成影响。
技术实现思路
本专利技术所要解决的一个技术问题是提供一种钼台阶靶，本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供一种钼台阶靶的制造方法。本专利技术的钼台阶靶，其特点是：所述的钼台阶靶的基底为平面，基底的四周包围有封闭的边框，在基底的上面、边框的内部有水平的台阶。所述的边框的宽度大于等于50μm。本专利技术的钼台阶靶的制造方法，包括以下步骤：a.采用轧制态钼薄膜，通过慢走丝线切割加工成所需尺寸的钼毛坯料；b.通过激光共聚焦测量装置测量钼毛坯料的厚度值H1；c.将表面平整的金属块装夹在电火花铣床上；d.在金属块表面通过电火花铣削加工水平平面，水平平面的尺寸大于钼毛坯料尺寸，同时，通过电火花铣床接触感知金属块的水平平面在机床Z方向的坐标值H2；e.通过导电胶将钼毛坯料粘接金属块表面的水平平面上，并通过重力施压，确保胶层厚度均匀，直至胶干；f.在钼毛坯料表面的不加工区域选择一点作为参考点，并通过电火花铣床接触感知参考点的坐标值H3；g.通过金属块的水平平面在机床Z方向的坐标值H1、钼毛坯料的厚度值H2、参考点的坐标值H3，计算胶层厚度值H=H3-H1-H2；h.根据所需的钼台阶尺寸，确定边框的尺寸，边框的宽度大于等于50μm，采用商用的数控加工编程软件，对钼台阶靶建模，生成钼台阶靶数控加工程序；i.运行钼台阶靶数控加工程序，采用电火花铣削加工钼台阶靶，加工过程中以参考点为基准坐标，直至钼台阶靶数控加工程序运行结束，完成基底和台阶的加工；j.将粘接有钼台阶的金属块从电火花铣床上取下，放置在丙酮中浸泡去除胶层，直至胶层完全去除。所述的步骤j中采用超声波辅助去除胶层。本专利技术的钼台阶靶及其制造方法具有以下优点：1、通过在钼台阶靶的边缘设置边框，可有效阻止加工应力带来的零件变形，同时，便于拾取等操作；2、加工的钼台阶靶为整体式钼台阶靶，可避免钼薄膜扩散连接等方法制备钼台阶靶带来的中间过渡层或间隙对物理实验的影响，提高物理实验结果的置信度；3、轧制态钼薄膜纯度极高，采用轧制态钼薄膜加工钼台阶靶，加工后的钼台阶靶材料密度、化学成分不发生改变，钼台阶靶的材料密度接近晶体理论密度。附图说明图1为本专利技术的钼台阶靶机构示意图；图中，1.边框2.基底3.台阶4.参考点。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。如图1所示，本专利技术的钼台阶靶基底2为平面，基底2的四周包围有封闭的边框1，在基底2的上面、边框1的内部有水平的台阶3。所述的边框1的宽度大于等于50μm。实施例1本实施例制备的钼台阶靶的外形尺寸为长10000μm×宽10000μm，钼台阶靶的边框宽度为100μm，内部的基底为长4900μm×宽9800μm×厚30μm，台阶为长4900μm×宽9800μm×厚40μm。其制备工艺过程如下：a.采用轧制态钼薄膜，钼薄膜厚100μm，通过慢走丝线切割加工成10000μm×10000μm的钼毛坯料；b.通过激光共聚焦测量装置测量钼毛坯料的厚度值H1；c.将表面平整的金属块装夹在电火花铣床上；d.在金属块表面通过电火花铣削加工水平平面，水平平面的尺寸为12000μm×12000μm，同时，通过电火花铣床接触感知金属块的水平平面在机床Z方向的坐标值H2；e.通过导电胶将10000μm×10000μm钼毛坯料粘接金属块表面12000μm×12000μm的水平平面上，并通过重力施压，确保胶层厚度均匀，直至胶干；f.在钼毛坯料表面的不加工区域选择一点作为参考点4，并通过电火花铣床接触感知参考点4的坐标值H3；g.通过金属块的水平平面在机床Z方向的坐标值H1、钼毛坯料的厚度值H2、参考点4的坐标值H3，计算胶层厚度值H=H3-H1-H2；h.根据所需的钼台阶尺寸，确定边框1的宽度为100μm，采用商用的数控加工编程软件，对钼台阶靶建模，生成钼台阶靶数控加工程序；i.运行钼台阶靶数控加工程序，采用电火花铣削加工钼台阶靶，加工过程中以参考点4为基准坐标，直至钼台阶靶数控加工程序运行结束，完成基底2和台阶3的加工；j.将粘接有钼台阶的金属块从电火花铣床上取下，放置在丙酮中浸泡去除胶层，直至胶层完全去除。所述的步骤j中根据需要采用超声波辅助去除胶层。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钼台阶靶，其特征在于：所述的钼台阶靶的基底（2）为平面，基底（2）的四周包围有封闭的边框（1），在基底（2）的上面、边框（1）的内部有水平的台阶（3）。

【技术特征摘要】
1.一种钼台阶靶，其特征在于：所述的钼台阶靶的基底（2）为平面，基底（2）的四周包围有封闭的边框（1），在基底（2）的上面、边框（1）的内部有水平的台阶（3）。2.根据权利要求1所述的钼台阶靶，其特征在于：所述的边框（1）的宽度大于等于50μm。3.一种钼台阶靶的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：a.采用轧制态钼薄膜，通过慢走丝线切割加工成所需尺寸的钼毛坯料；b.通过激光共聚焦测量装置测量钼毛坯料的厚度值H1；c.将表面平整的金属块装夹在电火花铣床上；d.在金属块表面通过电火花铣削加工水平平面，水平平面的尺寸大于钼毛坯料尺寸，同时，通过电火花铣床接触感知金属块的水平平面在机床Z方向的坐标值H2；e.通过导电胶将钼毛坯料粘接金属块表面的水平平面上，并通过重力施压，确保胶层厚度均匀，直至胶干；f.在钼毛坯料表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢军，杨洪，魏胜，蒋柏斌，高莎莎，胡勇，袁光辉，童维超，梁榉曦，张昭瑞，何智兵，张海军，李国，宋成伟，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川,51