铀铌合金真空热氧化膜的俄歇电子能谱研究-核化学与放射化学.PDF

　第 26 卷 第 4 期 核 　化 　学 　与 　放 　射 　化 　学 Vol. 26 No. 4 　 2004年 11 月 Journal 　of 　Nuclear 　and 　Radiochemistry Nov. 2004 ( ) 　　文章编号 2004 铀铌合金真空热氧化膜的俄歇电子能谱研究 陆　雷 , 白　彬, 邹觉生 , 杨江荣 , 肖　红, 蒋春丽 中国工程物理研究院, 四川 绵阳　621900 ( ) 摘要 :用俄歇电子能谱 AES 研究了高真空下 ,环境温度对铀铌合金真空氧化膜的影响。当温度高于 603 K 时 ,氧化膜表面结构发生明显改变 ,表面主要由铀碳化合物、金属态的 U 和 Nb 组成。利用 Ar + 溅射铀铌合金 真空热氧化膜进行深度分布分析 ,发现在热氧化膜的表面氧含量很小 ,而在热氧化膜的内部有氧增多的现象。 ( ) 关 键 词 : 铀铌合金 ; 氧化膜 ; 高温 ; 俄歇电子能谱 AES 中图分类号: O657. 62 　　文献标识码 : A 　　关于铀铌合金表面与活性气体如 O2 , CO , 不到 C 和 O 元素为止 ; 通过针形阀将 O2 通入分 ( ) CO ,H O 汽 等相互作用的研究 , 国内外均有大 析室 ,对铀铌合金的清洁表面进行氧化 ,获得纯氧 2 2 [1 ,2 ] 化膜。这时氧化膜的主要组成为 UO 和Nb O 混 量报道 。在超高真空下通入高纯 O2 ,很快被 2 2 5 清洁的铀铌合金表面吸附。O2 解离后与表面铀 合物。 原子结合生成UO2 ;与表面铌原子结合生成 NbO , 在俄歇能谱仪分析室的高真空下 ,对铀铌合 并继续氧化为 Nb O 。在高真空下 ,对铀铌合金 金氧化膜进行加热 , 同时 ,选择 3 keV 电子入射, 2 5 ( ) 获取不同温度下氧化膜表面的 AES 谱。随后 ,在 氧化膜进行加热 298 ～673 K , 同时获取其表面 的AES 谱 ,然后 ,利用 Ar + 溅射真空热氧化膜 ,分 673 K 下对真空热氧化膜进行深度分布分析。 析其表面、内部以及界面各化学组分的变化情况。 2 　结果和讨论 国外对此曾有少量报道[3 ] ,近几年国内才开始进 行这方面研究。温度对铀铌合金的真空氧化膜作 21 　铀铌合金氧化膜表面结构温度效应 用较大 ,当达到一定温度时 ,真空热氧化膜表面结 在高真空室内 ,将 Ar + 溅射过的清洁表面铀 ( - 4 构将发生很大改变。本文用 AES 研究真空热处 铌合金在纯氧下充分氧化 氧分压 1. 3 ×10 理对铀铌合金氧化膜的影响 , 以进一步丰富铀铌