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作者：李尚童;蔡华;贾金升;赵璇;李翔;那天一;马梦楠;
单位：建筑材料行业特种光电材料重点实验室;中国建筑材料科学研究总院有限公司,特种玻璃纤维与光电功能材料研究院;广西大学物理科学与工程技术学院;
摘要：扩口微通道板（T-MCPs）是一种先进的人工微结构式电子倍增材料，为了实现微通道板的扩口并避免边界尖端化，需研发耐离子刻蚀的玻璃作为其框架材料。本文基于蒙特卡洛方法与级联碰撞理论对SiO_2及Li_2O氧化物刻蚀性能进行模拟仿真，并对三种不同Li_2O含量锂硅酸盐玻璃（32.5%、35.0%、37.5%，摩尔分数）和JGS1石英玻璃开展了Ar~+刻蚀试验，采用激光扫描共聚焦显微镜（CLSM）对玻璃刻蚀形貌进行表征，仿真结果表明：在相同参数Ar~+入射条件下，Li_2O总溅射产额显著低于SiO_2总溅射产额，表明Li_2O具有更优的耐刻蚀性能，且随着Li_2O比例的增加，SiO_2-Li_2O总溅射产额呈线性降低趋势。表征测试结果表明：石英玻璃的平均刻蚀速率高于各组分SiO_2-Li_2O玻璃刻蚀速率，证实Li_2O的引入可显著提升材料耐刻蚀性能，且其含量与刻蚀速率呈负相关；同时，证实了玻璃刻蚀速率受角度影响显著，四组样品的刻蚀速率均在入射角度为70°左右达到峰值。本文通过模拟与实验结合的方法，明确了Li_2O在提升MCP材料耐刻蚀性能中的作用规律，为开发高性能扩口MCP提供了理论依据和材料筛选策略。
关键词：人工微结构材料;;微通道板;;锂硅酸盐玻璃;;蒙特卡洛模拟;;氧化物刻蚀;;离子溅射
基金资助：国家重点研发计划（2022YFF0709300）;; 国家自然科学基金（52202030）;; 北京市高层次创新创业人才支持计划科技新星计划（20230484238）
