纳米级或微米级电子束辐照诱导的局部表面温度测量与评估

摘要： 电子束（e-beam）已在诸多领域作为探测探针和清洁能源应用。本研究探究了多种测量与估算纳米-微米级电子束辐照下物体表面局部温度范围及分布的方法。结果表明，电流密度达10?-? A/cm2的高强度电子束可在数秒内使固态硅和金材料汽化，局部表面温度超过3000 K。当束流强度降至103-? A/cm2时，电子束能快速引发1000–2000 K的局部表面温升，导致金属纳米线及铬、铂、钯薄膜局部熔融，并引发镁硼金属薄膜的相变。我们证实独立式氮化硅窗口上的薄膜热电偶可稳定检测高达2000 K的峰值局部表面温度，并对较低温区实现高精度测量。研究讨论了电子束作用下的表面温度分布、厚衬底的热耗散特性，以及电子束高动能向表面热能转换率较低的现象。这些结果可为电子束的新颖应用提供参考线索。