离子束加工原理特点及其应用研究
重离子束技术在材料研究和制备中的应用
重离子束技术在材料研究和制备中的应用材料科学是一门研究材料的性质和构造的学科，其在现代科技、电子、医学等领域中有着广泛的应用。
如何研究、制备出更优质的材料一直是材料科学家们的追求。
近年来，随着科学技术的不断发展，重离子束技术逐渐被应用于材料研究与制备中，其优异的性能在多方面得到了验证。
重离子束技术是指将带电粒子（通常是离子）加速至一定速度后，以高能束流的形式射入材料内部的技术过程。
这种技术可以控制粒子的能量、流量、轰击角度等参数，通过调整这些参数可以使得材料在粒子的轰击下发生退火、自组装、蚀刻、掺杂等反应，从而改变其结构和性质。
下面将从以下几个方面介绍重离子束技术在材料研究和制备中的应用。
一、表面改性将重离子束轰击材料表面，可以改变其表面形貌和化学性质。
通过单次甚至多次轰击可以使得表面纳米化，表面硬度和抗腐蚀性能大幅度提升。
这种技术已经在航空航天、汽车等领域得到应用。
二、材料合成以前很难合成的材料，通过重离子束技术可以轻松合成。
例如，通过重离子束轰击玻璃，可以使得玻璃变得更加耐磨、耐腐蚀，而且强度也得到了提高。
重离子束还可以用于纳米结构的制备，通过控制离子轰击的角度和能量可以呈现不同的纳米结构。
三、材料改性轰击材料可以对其内部结构进行改变，例如离子注入可以改变材料的电子结构，使得其导电性提高。
此外，重离子束还可以用于制备核反应堆的密封材料，这种材料可以快速地吸收辐射能量，有效避免核泄漏。
四、生物医学领域重离子束在生物医学领域也有着广泛的应用。
例如，通过改变生物大分子的二级和三级结构，可以影响生物体的生命活动。
同时，在肿瘤治疗中，重离子束技术可以通过高能离子束直接杀死癌细胞，而对正常细胞的伤害则很小。
综上所述，重离子束技术在材料科学中的应用是多样的。
它不但可以用于表面改性、材料合成和改性，同时在生物医学领域也有着广泛的应用。
未来，随着该技术的不断发展，它将在更多的领域中得到应用，为材料研究和制备带来更多的机遇和挑战。
离子束研磨技术cp
离子束研磨技术cp
离子束研磨技术（IBS）是一种高科技的表面加工技术，它通过利用氖离子或氦离子加速器产生高能离子，将它们引导到待加工表面的目标区域，使得表面原子的组成和结构发生变化，从而达到改善物体表面性能或加工形状的目的。
离子束研磨技术实现物体表面加工的基本原理是利用离子轰击的能量和角度，通过控制离子束轰击区域，改变表面原子的组成及分布，从而实现高精度的表面改善及加工成型。
离子束研磨技术的加工精度很高，可以将物体表面的杂质，氧化物甚至磨料等杂质去除，同时也能改善表面光洁度，并具有很好的重复性和稳定性。
离子束研磨技术应用广泛，既可用于加工金属材料，也可用于加工半导体材料、陶瓷材料和无机非金属材料等。
在半导体加工领域中，离子束研磨技术已成为半导体器件加工中最常用的表面处理方法之一。
离子束研磨技术的优点在于可以得到高质量和高可靠性的产品表面，特别是对于那些需要高精度、高质量表面的产品，如微电子器件、光电器件、重要零部件等，更能发挥出它的优越性。
但是，离子束研磨技术的设备价格高昂，同时设备制造和维护也相对困难，此外，操作人员对设备要求高，需要具备较强的技术和管理水平。
因此，在使用离子束研磨技术之前需要全面了解其优缺点和适用原理，在选择设备和操作人员时需要慎重考虑，确保在保证加工效果的同时保证生产安全和稳定性。
41离子束加工PPT课件
• 新闻
• 中国具备研发磁流变和离子束抛光装备能力——世界唯一
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1纳米有多长ห้องสมุดไป่ตู้相当于一根头发丝直径的1/80000。亚纳米有多长
？小于1纳米！1月中旬，国防科大精密工程创新团队自主研制的磁流
变和离子束两种超精抛光装备，创造了光学零件加工的亚纳米精度，
并通过国家权威部门验收。据专家介绍，这一成果使我国成为继美国
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五.离子束应用范围
离子束加工方式包括离子蚀刻、离子镀膜及离子溅射沉积和离子注入等。 （1）离子刻蚀
当所带能量为0.1～5keV、直径为十分之几纳米的的氩离子轰击工件表 面时，此高能离子所传递的能量超过工件表面原子或分子间键合力时， 材料表面的原子或分子被逐个溅射出来，以达到加工目的。这种加工本 质上属于一种原子尺度的切削加工，通常又称为离子铣削。
三.离子束加工特点
➢ 加工精度高。离子束加工是目前最精密、最微细的加工工 艺。离子束轰击工件的材料时，其束流密度和能量可以精 确控制。离子刻蚀可达纳米级精度，离子镀膜可控制在亚 微米级精度，离子注入的深度和浓度亦可精确地控制。
➢ 环境污染少。离子束加工在真空中进行，特别适宜于对易 氧化的金属、合金和半导体材料进行加工。
术商用化。 经过近30年的发展，各技术发达国家已普遍使用这项技术于科学家研究和军事
目的。其中，美国起步早，水平高，研究深入，普及广泛。其次是日本、英国、 中国等。然而，从技术应用的深度和广度来看，这项技术仍然是一项年轻的技术， 未来发展的规模和对高科技的影响尚难估计。不过可以肯定，用这个带有能量的 离子作为超微型技术炮弹，将会轰开许多科技奥秘的大门，闪烁出耀眼的科技光 彩。
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一.概述
发展史
纵观离子束技术发展史，最早可追溯到本世纪初。1906年哥达德（Goddard） 提出，在宇宙空间可借助电力方法推进空间载体运行。自此，很多空间电推进力装 置的设想相继而生。开拓这个领域的先驱们不约而同地发现，电场加速离子方法在 实现空间飞行使命将具有极大的潜力和可行性，因为离子的高冲量无疑是最理想的 推进手段。从此，解开了人类探索空间的新纪元。
离子束刻蚀机
离子束刻蚀机离子束刻蚀机是一种用于微纳米加工的关键设备，广泛应用于半导体制造、纳米技术研究等领域。
它采用离子束技术，通过控制束流中的离子轰击样品表面，实现精密加工的目的。
本文将介绍离子束刻蚀机的工作原理、性能特点以及应用领域。
工作原理离子束刻蚀机的工作原理基于离子在电场中的轨迹运动。
首先，将气体辉光放电或离子源电离产生离子束，通过电场加速、聚焦系统，使离子束聚焦成小直径束流。
然后，将这束流照射到样品表面，离子的高能量会轰击样品表面原子，使其发生溅射或离去，从而实现表面加工。
性能特点1.精密加工：离子束刻蚀机具有高分辨率和精确控制能力，可以实现微米甚至纳米级别的加工精度。
2.加工速度：离子束刻蚀速度较快，加工效率高，适用于需要高速加工的场合。
3.无机械接触：离子束刻蚀不需要机械接触，可避免污染和损伤样品表面。
4.多功能性：离子束刻蚀机可根据不同需求，实现刻蚀、刻蚀雕刻、刻蚀薄膜等多种加工模式。
应用领域1.半导体工业：离子束刻蚀机在半导体器件制造中用于图案形成、表面清洁等工序。
2.纳米技术：离子束刻蚀机在纳米结构制备、纳米加工等方面发挥重要作用。
3.光学加工：离子束刻蚀机在光学元件加工、反射镜制造等光学领域有着广泛应用。
4.生物医学：离子束刻蚀机可用于生物芯片、生物传感器等生物医学领域的加工应用。
综上所述，离子束刻蚀机作为一种先进的微纳米加工设备，具有精密加工、高效率、无污染等优势，在各领域有着广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，离子束刻蚀机将会更好地满足复杂微纳米结构加工的需求，推动技术创新和产业发展。
离子束加工的定义
离子束加工的定义
离子束加工，这可是个超厉害的技术呢！你知道吗，它就像是一把神奇的雕刻刀，但不是用来雕刻普通的材料，而是在微观世界里大展身手。
离子束加工简单来说，就是利用离子束去对材料进行各种操作。
那离子束又是什么呢？想象一下，把物质分解成一个个带电荷的小粒子，这些小粒子组成的束流就是离子束啦。
离子束具有很高的能量，就像一个个小小的“能量子弹”。
它能做的事情可多啦！比如说，可以用它来进行刻蚀。
就好像我们在石头上刻字一样，离子束可以把材料的表面按照我们的要求精确地刻出各种形状和图案。
这在制造一些非常精细的零部件时可太重要了，比如那些超级小但又超级关键的电子元件。
离子束还可以用来进行镀膜呢！它能把一些特殊的材料沉积到工件表面，让工件拥有一些特别的性能。
这就好像给工件穿上了一层特殊的“外衣”，让它变得更厉害。
离子束加工还有一个特别牛的地方，就是它的精度超级高。
高到什么程度呢？可以精确到纳米级别！这是什么概念呢，就是非常非常非常小的尺寸。
这就好比，我们能在一根头发丝上画出一幅超级精细的画。
而且哦，离子束加工在很多领域都有着广泛的应用呢。
在半导体行业，它是制造芯片的重要手段；在航天领域，那些高精尖的仪器设备可少不了它的功劳。
离子束加工不就是科技的魔法吗？它让我们能够突破传统加工的限制，去创造出更多神奇的东西。
它就像是为我们打开了一扇通往微观奇妙世界的大门，让我们能在那个小小的世界里尽情地探索和创造。
离子束加工真的太牛了，难道不是吗？这就是离子束加工，一个充满魅力和无限可能的技术！。
离子束刻蚀和反应离子刻蚀
离子束刻蚀和反应离子刻蚀离子束刻蚀（Ion Beam Etching, IBE）和反应离子刻蚀（Reactive Ion Etching, RIE）是常见的微纳加工和纳米制造技术，用于制作微结构、纳米结构和纳米材料。
本文将介绍离子束刻蚀和反应离子刻蚀的原理、过程、应用和优缺点。
离子束刻蚀是利用离子束的动能将物质从固体表面去除的一种刻蚀方式。
离子束源产生的高速离子束照射到待加工的材料表面，离子与原子或分子碰撞后传递能量，使表面原子具有足够的动能来克服结合能，从而将表面原子剥离。
离开表面的原子或分子通过真空环境扩散或被其他粒子吸附后被排除。
离子束刻蚀是一种无遮罩刻蚀方法，适用于对整个样品进行刻蚀或加工。
离子束刻蚀可控制刻蚀速度、刻蚀深度和表面质量，广泛应用于半导体器件制造、光学元件加工、微纳加工等领域。
反应离子刻蚀是在离子束刻蚀的基础上引入反应气体，使表面物质发生化学反应并形成可挥发的产物的一种刻蚀方式。
反应离子刻蚀一般使用高能粒子束和反应气体，高能粒子束提供克服表面能的能量，而反应气体提供物质溶解刻蚀的辅助。
反应离子刻蚀通过控制离子束能量、反应气体浓度和碰撞概率来调节刻蚀速率和刻蚀速度的非均匀性。
反应离子刻蚀的刻蚀选择性很高，可以实现对特定材料的选择性刻蚀。
相对于离子束刻蚀，反应离子刻蚀能够更精确地控制刻蚀深度和刻蚀形貌。
离子束刻蚀和反应离子刻蚀都可以使用不同种类的离子，包括惰性气体离子（如氦、氩）、反应离子（如氧、氮、氯气）以及金属离子。
离子能量、束流密度和束斑尺寸等参数都是刻蚀效果和加工精度的重要影响因素。
特别是在纳米尺度加工中，离子束直径和束聚焦是制造纳米结构和纳米材料的关键。
离子束刻蚀和反应离子刻蚀的刻蚀速率可以根据加工要求进行调节，通常在纳米加工中需要高精度和微纳米级的控制。
离子束刻蚀和反应离子刻蚀在微纳加工和纳米制造中有广泛的应用。
离子束刻蚀可用于制作平坦度高、表面质量好的光学元件、半导体器件和微纳结构，如光波导器件、集成电路和微机电系统。
离子束技术在材料科学中的应用
离子束技术在材料科学中的应用离子束技术是一种高能物理学研究领域中常用的实验手段，在材料科学中也有广泛的应用。
离子束技术可以产生高能量的离子束，通过对材料表面或内部进行轰击，改变其物理和化学性质，从而实现对材料的改良和优化。
离子束技术的原理离子束技术是一种物理压制技术，通过利用高压电场的作用将离子束加速到一定的速度，再通过导管将其引导至目标材料上，产生高能撞击，从而改变材料的表面或内部结构。
离子束技术包括离子注入、离子热退火、离子束蚀刻等技术，可以精确地控制离子束的能量和剂量，调整材料表面或内部的结构和性质。
离子束技术的应用离子束技术在材料科学中有很广泛的应用，主要包括以下几个方面。
1. 制备新型材料离子束技术可以用来制备新型材料，通过离子束轰击材料表面，使其形成一层新的材料，这种技术被称为离子束淀积。
离子束淀积在太阳能电池、纳米电子技术、生物技术等领域都有广泛的应用。
2. 表面处理离子束技术可以用来对材料表面进行处理，使其具有良好的抗腐蚀性、耐磨性、耐氧化性等。
此外，离子束技术还可以用来减少材料表面摩擦系数，提高其表面光泽度等。
3. 改善材料性能离子束技术可以通过对材料进行剂量控制和能量控制，对其内部结构进行改变，从而改善其物理和化学性质。
例如，离子束注入技术可以用来改善材料的导电性、磁性、光学性质等。
4. 材料分析离子束技术还可以用来对材料进行分析，例如扫描电子显微镜（SEM）可以通过分析材料表面上的离子束反弹情况，研究材料的表面形态和成分。
离子束技术还可以用来进行质谱分析、能量分散光谱分析等。
离子束技术在材料科学中的发展趋势离子束技术在材料科学中的应用正在不断拓展，其中最主要的趋势是向更高的能级和更高的分辨率发展。
目前，离子束技术已经可以在几个纳米的范围内进行精确加工，这为纳米电子学、生物技术等领域的研究提供了强有力的工具。
同时，离子束技术还在不断发展新的应用领域，例如可持续发展、环保等。
总结离子束技术在材料科学中具有重要的应用价值，未来随着技术的不断发展，其应用领域也将不断拓展。
第6章-电子束和离子束加工
离子注入—演示
用高能量粒子直接击入工件，令工件表面层改性。
（3）离子束加工的特点
1）离子束流密度及离子能量可以精确控制。离子束加工是所 有特种加工方法中最精密、最精细的加工方法，是当代毫微 米（纳米）加工技术的基础。 2）离子加工在高真空中进行，所以污染少，适于对易氧化金 属、合金材料和高纯度半导体材料的加工。 3）离子束加工是靠离子轰击材料表面的原子来实现的。宏观 压力很小，加工应力、热变形等极小，加工质量高。 4）利用机械碰撞能量加工，故加工范围广，适合于对各种材 料和低刚度零件的加工。 5）加工过程容易控制，易实现自动化。 6）离子束加工设备费用高、成本高，加工效率低。
电子束加工分类
通过控制电子束能量密度的大小和能量注入时 间，就可以达到不同的加工目的。 电子束打孔、切割等加工：高电子束能能量密度， 使材料融化和气化，就可以进行； 电子束焊接：使材料局部融化就可以进行； 电子束热处理：只使材料局部加热就可以进行； 电子束光刻加工：利用较低能量密度的电子束轰击 高分子材料时产生化学变化的原理，即可进行。
解加工，最后焊接成整件 。
焊接加工样件
焊接加工样件
卫星姿态发动机气瓶直径约300mm，由不锈钢板冲压成半球。 要求用电子束焊接将两半球焊在一起，同时要求将焊口对侧内 壁毛刺熔融。
（4）表面改性/热处理
加热冷却速度快，获得超细晶粒和很高的表面硬度。 热转化效率高，可达90％，而激光的转换效率只有7％－10％。 可实现合金化
刻蚀
功率密度对加工模式的影响
a) 低密度
b) 中低密度
c) 高密度
表面改性
电子束焊接
电子束打孔、切槽
电子束加工的应用范围
（1）高速打孔
特点
特种加工技术---第六章：电子束和离子束加工
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2 离子束加工在高真空环境下进行，所以污染少，特别适用于对易 氧化的金属、合金材料和高纯度半导体进行加工。
3 离子束加工是靠离子轰击材料表面的原子来实现的，是一种微观 作用，宏观压力很小，所以加工应力、热变形极小，加工质量高， 适合于加工各种材料和低刚度薄壁零件。
4 与电子束加工类似，离子束加工设备费用贵、成本高，应用范围 受到一定的限制。
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三 电子束加工装置 一般说来，一套典型的电子束加工装置主要包括以下几个 主要组成部分
➢ 电子枪 ➢ 真空系统 ➢ 控制系统 ➢ 电源
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1 电子枪 作用：发射电子束 组成：发射阴极，控制栅极、加速阳极
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2 真空系统 真空系统的主要作用是保证电子束加工时维持1.33×10-21.33×10-4Pa的真空度，因为只有在真空中，电子才能高 速运动。此外，加工时产生的金属蒸汽会影响电子的发射 和运动，因此也需要不断地把加工中产生的金属蒸汽不断 抽走。
第六章 电子束和离子束加工
电子束加工-----Electron Beam Machining
离子束加工-----Ion Beam Machining
电子束加工主要用于打孔、焊接、切割、刻蚀、热处理和光刻 加工等方面。 离子束加工主要用于离子刻蚀、离子镀膜加工以及离子注入 加工等方面。
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第一节 电子束加工
3 控制系统和电源
电子束加工设备控制系统主要包括：束流聚焦控制、束流位置 控制和束流强度控制。
束流的位置控制是为了改变电子束的方向，常用电磁偏转来控制
电子束焦点的位置。
电子束加工设备对电源电压的稳压性要求较高，因为电压波动
会影响电子束聚焦的稳定性。 h
聚焦离子束加工技术
聚焦离子束加工技术随着科技的不断进步，离子束加工技术也逐渐受到了广泛的关注和应用。
离子束加工技术是一种利用加速和聚焦的离子束在物体表面刻蚀和磨削的技术，可用于制备微纳器件、蚀刻厚膜、雾化喷涂等领域。
离子束加工技术的原理是将离子束成键能较高的介质中加速，然后在特定条件下高度聚焦，使得离子束具有足够的能量和动量来刻蚀物体表面。
其主要过程包括：离子束发生电离、加速、聚焦、入射到工件上和与工件相互作用的过程。
与传统的加工方法相比，离子束加工技术可以实现高精度、高效率、高质量和可重复性的特点，这些特点使它在微纳器件和精密加工领域中具有很高的应用价值。
离子束加工技术主要分为两类：一种是离子束刻蚀技术，另一种是离子束镀膜技术。
离子束刻蚀技术是利用离子束对物体表面进行刻蚀的一种方法。
刻蚀过程通常通过将工件放在真空室中，然后用离子束将表面物质击脱掉，从而形成所需的结构或器件。
该技术可以制备各种微型或纳米结构，如集成电路、传感器、芯片和微机械系统等。
其中，集成电路是离子束刻蚀技术的主要应用领域之一，可用于制造半导体材料中的电路和器件。
离子束镀膜技术则是通过离子束将金属离子沉积于物体表面，从而形成金属膜层。
该技术可用于制备各种功能薄膜，如光学膜、防腐蚀膜、导热膜和阻隔膜等。
其中，光学膜是离子束镀膜技术的主要应用领域之一，可用于制造各种光学器件，如衍射光栅、滤光片和半导体激光器等。
离子束加工技术的应用领域非常广泛，涉及到多个领域。
下面列举几个例子：(a)微电子学器件制造：可用于制造各种芯片、集成电路及其它微处理器。
(b)纳米和微米制造：可用于制造MEMS器件、纳米阵列和微雷达等。
(c)涂层技术：可用于制备各种金属和非金属涂层，如硬质涂层、防反射膜、光学膜、电极等。
(d)生物医学：可用于生物样品制备、组织工程、药物分离和分析等。
离子束加工技术的未来发展前景广阔。
如今，随着科学技术水平的提高，离子束加工技术将会得到更广泛的应用。
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本科课程论文题目离子束加工原理特点及其应用研究学院专业机械设计制造及其自动化年级2012学号姓名指导教师成绩2014年12 月10 日目录1 前言 (1)2 离子束加工的原理 (2)3 离子束加工的优缺点 (2)3.1离子束加工的优点 (2)3.1.1加工精度高 (2)3.1.2污染少、无氧化 (3)3.1.3对材料影响小 (3)3.2离子束加工的缺点 (3)4 离子束加工的分类 (3)4.1离子蚀刻 (3)4.2离子溅射沉积 (3)4.3离子镀 (3)4.4离子注入 (4)5离子束加工的主要应用 (4)5.1刻蚀加工的定义及具体应用领域 (4)5.1.1刻蚀加工的定义 (4)5.1.2刻蚀加工的应用领域 (4)5.2离子镀膜加工的定义及具体应用 (4)5.2.1离子镀膜加工的定义 (4)5.2.2离子镀膜加工的具体应用 (5)5.3离子注入加工的定义及具体应用 (5)6离子束加工应用现状 (5)7结语 (5)参考文献 (6)离子束加工原理特点及其应用研究摘要:本文分析离子束加工的原理特点，阐述了离子束加工作为加工精度最高的特种加工方法在微电子学领域中特别是纳米加工的重要性。
离子束加工按照其所利用的物理效应和达到的目的不同，可以分为四类，即离子蚀刻、离子溅射沉积和离子镀，离子注入。
离子束加工作为最近几年才发展起来的特种加工方法，极大的拓宽了人类对微细材料领域的探索；但是离子束加工的潜力还有待继续挖掘；目前因为加工设备费用贵，成本搞，加工效率低，一些技术还处于研发阶段等问题，离子束加工还未能普及。
但我们相信未来离子束加工必将被广泛应用，为人类发展带来更多的贡献。
关键词：离子束加工原理分类现状1 前言特种加工是现代先进制造工程技术中较为重要和实用的新技术之一，而且获得了较为广泛的应用，它是我国从制造大国过渡到制造强国的重要技术手段之一。
经过最近十几年的迅猛发展，各种特种加工方法在生产中的应用日益广泛，无论是在国内还是国外电加工机床年产量的年平均增长率均打打高于金属切削机床的增长率。
作为近年来获得较大发展的新兴特种加工方式，离子加工极高的加工精度和加工质量在精密微细加工方面，尤其是在微电子学领域中得到了较多的应用，比如亚微米加工和纳米加工技术。
纳米科技作为一种极具潜力的前沿科技，其未来发展必定对人类生活有着极大的影响，而作为操作纳米级材料的手段，对离子束加工的研究也极具意义。
本文就离子束加工的原理特点进行归纳总结，并详细阐述离子束加工的应用前景及未来发展趋势。
2 离子束加工的原理离子束加工技术是利用离子束对材料进行成形或改性的加工方法，其加工原理和电子束加工类似，也是在真空条件下进行，把先由电子枪产生电子束，再引入已抽成真空且充满惰性气体之电离室中，使低压惰性气体离子化。
由负极引出阳离子又经加速、集束等步骤，最后射入工件表面，以达到加工处理的目的。
与电子束加工不同的是离子带正电荷，其质量比电子的质量大干万倍。
由于离子质量较大，故在同样的电场中加速较慢，速度较低，然而一旦加速到较高速度，用离子束加速轰击工件表面，将比电子束具有更大的能量。
电子束加工主要通过热效应来蚀除材料，而离子束加工，由于离子本身质量较大，撞击工件材料时，能引起材料的变形、分离、破坏等机械作用，从而达到去除材料的目的。
3 离子束加工的优缺点3.1离子束加工的优点3.1.1加工精度高由于离子束可以通过电子光学系统进行聚焦扫描，离子束轰击材料是逐层去除原子，离子束流密度及离子能量可以精确控制，所以离子蚀刻可以达到纳米级的加工精度。
离子镀膜可以控制在亚微米级精度离子注入的深度和浓度也可以精确地控制。
因此，离子束加工是所有特种加工中最精密、最细微的加工方法，是当代纳米加工技术的基础。
3.1.2污染少、无氧化由于离子束加是在高真空中进行的，所以污染少，特别适用于易氧化的金属、合金材料和高纯度半导体材料的加工。
3.1.3对材料影响小离子束加工是靠轰击材料表层原子来实现的。
它是一种微观作用，宏观压力很小，故加工应力、热变形等极小，加工质量高，适用于各种材料和低刚度零件的加工。
3.2离子束加工的缺点离子束加工设备费用高，成本高，加工效率低，因此应用范围受到一定限制。
4 离子束加工的分类离子束加工按照其所利用的物理效应和达到的目的不同，可以分为四类，即利用离子撞击和溅射效应的离子蚀刻、离子溅射沉积和离子镀，以及利用离子注入效应的离子注入。
4.1离子蚀刻离子蚀刻使用能量为0.5~5keV的氩离子倾斜轰击工件，将工件表面的原子逐个剥离。
、其实质是一种原子尺度的切削加工，所以又称离子铣削。
4.2离子溅射沉积离子溅射沉积也是利用能量为0.5~5keV的氩离子，倾斜轰击某种材料制成的靶，离子将靶材原子击出，垂直沉积在靶材附近的工件上，使工件表面镀上一层薄膜。
所以溅射沉积史一种镀膜工艺。
4.3离子镀离子镀也称离子溅射辅助沉积么，也是利用能量为0.5~5keV的氩离子，不同的是镀膜是离子束同时轰击靶材和工件表面。
目的是增强膜材与工件基材之间的结合力。
也可将靶材高温蒸发，同时进行离子撞击镀膜。
4.4离子注入离子注入5~500V较高能量的离子束，直接垂直轰击被加工材料，由于离子能量巨大离子就钻进被加工材料的表面层。
工件表面层含有注入离子后，化学成分就发生改变，从而改变了工件表面层的物理、化学和力学性能。
5离子束加工的主要应用离子束加工的应用领域正在日益扩大、不断创新。
目前用于改变零件表面尺寸和表面物理、力学性能的离子束加工有：刻蚀加工、离子镀膜加工和离子注入加工等。
5.1刻蚀加工的定义及具体应用领域5.1.1刻蚀加工的定义离子刻蚀是从工件上去除材料，是一个撞击过程。
离子束刻蚀工艺的一个很重要的物理参数是刻蚀速率，它表征着每一个入射离子打出的原子数。
刻蚀速率与离子束能量、束流大小、离子束轰击表面的入射角以及被加工材料的原子结构、晶向等许多因素有关。
离子束能量、束流越大，刻蚀速率越大。
5.1.2刻蚀加工的应用领域刻蚀加工一方面可用于加工陀螺仪空气轴承和动压马达的沟槽，分辨率高，精度、重复一致性好。
也可用于加工费球面镜。
离子束刻蚀加工应用的另一方面是刻蚀高精度的图形，如集成电路、声表面波器件、磁泡器件、光电器件和光集成器件等。
离子束刻蚀系统的优点在于：分辨率高，可得小于10nm的特征尺寸；课修复光学掩膜；直接离子移植。
5.2离子镀膜加工的定义及具体应用5.2.1离子镀膜加工的定义离子镀是在真空蒸发镀和溅射镀膜的基础上发展起来的一种镀膜新技术，将各种气体放电方式引入到气相沉积领域，整个气相沉积过程都是在等离子体中进行的。
镀膜时，工件（基片）带负偏压，工件始终受高能离子的轰击。
具有形成膜层与膜基结合力好、膜层的绕镀性好、膜层组织可控参数多、膜层粒子总体能量高，容易进行反应沉积，可以在较低温度下获得化合物膜层等优点。
5.2.2离子镀膜加工的具体应用离子镀可镀材料范围广泛，不论金属、非金属表面上均可镀制金属或非金属薄膜，各种合金、化合物、或某些合成材料、半导体材料、高熔点材料亦均可镀覆。
离子束镀膜技术可用于镀制润滑膜、耐热膜、耐磨膜、装饰膜和电气膜等。
离子束装饰膜。
离子束镀膜代替镀铬硬膜，可减少镀铬公害。
提高刀具的寿命。
5.3离子注入加工的定义及具体应用5.3.1离子注入加工的定义离子注入加工是向工件表面直接注入离子，它不受热力学限制，可以注入任何离子，且注入量可以精确地控制。
注入离子是固溶在工件材料中的，注入深度可达1μm，甚至更深。
5.3.2离子注入加工的具体应用离子注入加工主要应用在半导体领域，在国内外应用都很普遍；另外在光学领域和改善工件的润滑性、耐磨性、硬度等方面也有着较多的应用。
6离子束加工应用现状离子束技术在欧洲已广泛应用于机械制造业，并且由于欧美国家在离子束应用方面发展较早，在技术方面领先我们不少；虽然我国也很重视离子束技术的开发和应用，研究成果很先进，也有少量应用。
但由于投资力度小。
一般仅能维持研究用经费。
无力将科技成果推广到太规模生产中去。
我认为极有必要不失时机地加速离子束技术产业化的进程，这方面有一些历史经验教训值得吸取，如前苏联因一直未重视硅而仅重视锗的研究，从而使得在集成电路发展方面始终处于落后地位，今天赶超起来就显得十分吃力。
7结语虽然我国家是制造业大国，但是在机床设备领域我国一直比较落后，在我国新一轮的制造业转型中，作为先进特种加工方法中极具代表性的离子束加工必定会获得深远的发展。
传统的机械加工方法和其他特种加工方法都不能达到离子束加工的精度，在未来的微纳米以及纳米级加工中，离子束必将发挥其巨大的作用，但现在离子束加工未能普及是因为其加工设备费用贵，成本搞，加工效率低，一些技术还处于研发阶段。
但我相信未来离子束加工必将被广泛应用，为人类发展带来更多的贡献。
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