基于广义松弛时间分布方法的硼烃电解抛光分析
材料科学
2025-01-16 v1 加速器物理
摘要
通过电化学阻抗光谱，我们构建了一种用于探测硼烃电解抛光过程中表面微观条件的方法。该方法利用电化学阻抗光谱（EIS）获取电极表面状态信息，而不会干扰抛光反应。通过对 EIS 数据应用所谓的松弛时间分布（DRT）方法进行分析，可在无需事先了解电极动力学的情况下，将 EIS 数据分解为离散松弛时间峰值。通过分析松弛时间峰值，我们能够区分电解抛光的两种不同模式。随着抛光电压的增加，电极从低电压抛光模式（表征为单一松弛时间峰值）过渡到高电压抛光模式（表征为两个松弛时间峰值）。我们推测，第二峰是由电极表面形成氧化物层所致。我们还发现，该氧化物诱导的峰值会从负的松弛时间转变，这表明这是一种阻挡型电极过程。通过分析抛光后的样品，我们显示，在低电压模式下抛光的样品由于晶粒刻蚀和棱角化，表面粗糙度显著更高。我们发现，只有当氧化物层峰值存在且位于负的松弛时间区域时，样品的表面粗糙度才会显著改善。这表明，EIS 结合 DRT 分析可用于预测抛磨 Nb 的刻蚀情况。该方法也可以在抛光前或进行中进行，以允许调整抛光参数，以确保获得光滑的腔体表面。
引用
@article{arxiv.2501.08588,
title = {Analysis of Niobium Electropolishing Using a Generalized Distribution of Relaxation Times Method},
author = {Eric Viklund and Vijay Chouhan and Davida Smith and Tim Ring and David N. Seidman and Sam Posen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.08588},
year = {2025}
}