低能表面论文_朱亚超

导读:本文包含了低能表面论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:电荷,低能,表面,离子,离子束,效应,化学键。

低能表面论文文献综述

朱亚超[1](2019)在《低能Na~+离子在吸附水的Cu(110)表面的电荷交换研究》一文中研究指出水作为地球上最重要的物质,不仅在生命活动中发挥着不可替代的作用,而且在材料、大气、物理、化学等非生命方向同样发挥着不可估量的作用。随着科学技术的不断进步,一大批先进仪器如原子力显微镜,扫描隧道显微镜,低能离子散射反冲谱仪等相继问世,使得人们对水的认识发生了从宏观到微观的巨大变化。在此基础上,科学家通过对界面水的科学研究,探索材料表面的水分子如何与表面原子相结合以及如何参与和影响表面电子结构,进而影响材料性质和功能。到目前为止,对界面水的研究,尤其是对金属基底界面水的研究主要是在低温条件下进行,但研究室温或高温条件下水在金属界面的吸附形式和作用更具有现实意义和应用价值。因此本论文在超高真空条件下完成了1 keV Na~+离子束在吸附水的Cu(110)表面的电荷交换研究。主要内容分为两部分:第一部分是Na~+离子束在不同水吸附量的Cu(110)表面的电荷交换研究,研究了水吸附量与钠离子束中性化份额的依赖关系;第二部分是在Cu(110)吸附1000 L水后,通过对Cu(110)进行加热,研究了温度变化与钠离子束中性化份额的变化关系。该研究不仅能够促进复杂表面电荷转移理论的发展,而且能够作为一种新的技术来研究界面水吸附与反应的实时行为。第一部分以Cu(110)表面的水吸附量作为变量,在7°散射角条件下,用能量为1 keV的Na~+离子掠射不同水吸附量表面,探测散射钠离子中性化份额与吸附量的依赖关系。我们发现钠离子束中性化份额与水吸附量的依赖关系并不是简单线性变化的,而是随着Cu(110)表面水吸附量的增加,钠离子的中性化份额呈现出先下降后上升的趋势。吸附量从0到0.5 L阶段,钠离子中性化份额呈下降趋势,我们认为是水以OH形式吸附在Cu(110)上导致表面功函数增大引起的。吸附量从0.5到1000 L阶段,钠离子中性化份额不断上升且高于未吸附水时的中性化份额,我们认为此阶段Cu(110)表面不仅有OH吸附,也有完整的水分子吸附在样品表面,致使表面功函数减小所致。吸附量达到1000 L后,钠离子中性化份额再次下降,我们认为随着水在Cu(110)表面吸附量的增加,表面化学吸附的OH趋于饱和,此阶段水分子在OH表面堆积致使水分子发生自催化解离,引起表面功函数增大。水吸附在Cu(110)表面过程中,随着表面吸附量的增加,水在Cu(110)表面的吸附形式也在不断变化,最终导致表面功函数不断改变。第二部分是针对水在Cu(110)表面吸附1000 L后,我们通过加热使Cu(110)表面的水发生脱吸附行为。每当温度增长一定数值时,我们用1 keV Na~+离子进行7°散射角的镜面散射,通过一维位置灵敏探测器来探测散射离子束的中性化份额。我们发现随着温度的上升,散射后的钠离子束中性化份额变化明显,总体呈下降趋势,这说明随着温度上升,水在Cu(110)表面吸附形式不断改变,导致Cu(110)表面的电子结构发生变化,进而改变了表面功函数,最终影响了Na~+离子与Cu(110)表面的电荷交换概率。从室温到360 K阶段,钠离子中性化份额稳定在50%左右,说明此阶段水在Cu(110)上吸附形式稳定,温度从360上升到460 K的过程,钠离子中性化份额迅速减小,我们认为是因为加热致使表面物理吸附的水分子脱吸附引起的,温度从460上升到620 K的过程,钠离子中性化份额下降减慢并趋于稳定,我们认为是OH发生化学反应2OH_(ad)→H _2O_g+O_(ad)引起的,温度从620上升到725 K的过程,钠离子中性化份额先下降然后稳定不变,我们认为是新的化学反应2OH→H_2 _g+2O_(ad)引起的。(本文来源于《兰州大学》期刊2019-05-01)

李欢玲,郑小珊,李莉,余龙飞,韩丛辉[2](2019)在《叁硅氧烷表面活性剂在低能表面的润湿性能》一文中研究指出通过固体表面能、液体静/动态表面张力、接触角、铺展等测试,研究了添加聚醚改性叁硅氧烷(SE-90)的20%苯醚甲环唑·10%吡唑醚菌酯、整理剂、聚丙烯酸乳液在不同基材上的润湿性能。结果显示,SE-90临界胶束浓度为1. 29×10-4mol/L,饱和吸附量为2. 4×10-12mol/mm2,能大幅降低应用体系表面张力;当SE-90质量分数为0. 1%时,即能使20%苯醚甲环唑·10%吡唑醚菌酯在柑橘叶面几乎完全润湿,使整理后的棉布亲水性小于5 s; SE-90用量为0. 2%时即能使聚丙烯酸乳液在大部分基材表面具有优良的润湿性和延展性。SE-90的润湿效果受基材表面能、表面组成、润湿剂动/静态表面张力、润湿剂与基材极性匹配等多因素综合影响,在具有一定极性分量的表面润湿性优于非极性表面。叁硅氧烷表面活性剂可通过改变接枝聚醚结构,调节与基材表面的亲和力,在涂料中,泡沫易消,不影响基材重涂性,具有应用优势。(本文来源于《有机硅材料》期刊2019年02期)

陈东政,朱瑞,徐军[3](2018)在《低能聚焦电子束诱导的金属表面局域荷电效应》一文中研究指出鉴于低能电子束微纳成像与分析的重要应用,本文着重研究低能电子束同金属样品的相互作用。低能电子束入射至金属表面,当总散射电子产率>1且入射束流密度较高时,发现测得透射束流会随时间而发生不同程度的衰减失稳现象。建立微观空穴态复合模型讨论分析了透射束流衰减现象的物理机制,并推测透射束流衰减的原因。由于金属表面缺陷和吸附等将使得样品中所激发的空穴态寿命增加,降低了同自由电子复合几率,导致表面局域电荷积累,从而在宏观统计上导致电子发射效率的降低以及透射束流的衰减。(本文来源于《电子显微学报》期刊2018年03期)

苗光辉[4](2018)在《星载微波部件金属表面低能区二次电子发射特性的研究》一文中研究指出二次电子发射现象目前是扫描电镜(SEM)、俄歇电子能谱仪(AES)等表面微分析领域的重要研究课题,也是制约电子加速器、高功率微波源和空间微波器件性能的一个重要因素。本文基于中国空间技术研究院西安分院搭建的多功能超高真空二次电子发射特性的研究平台,在已有测试方法的基础上,提出新的二次电子发射系数的测量方法并完成对低能区的数据采集。通过对10余种不同类别的金属退火前后SEY的对比测量,进行了二次电子发射特性受温度影响的共性研究,并建立了相应的金属SEY数据库。此外,针对表面形貌改变对SEY的抑制问题,分别从镀膜和陷阱结构的角度,设计进行实验研究。本文的主要内容和研究结论如下:1.基于实验室平台,改善已有测量方法,并实现0-50e V低能区的SEY测量。提出了采用固定电子枪阴极电压,调节样品偏置电压从而实现低能量电子的精准控制,同时使用两个电流表分别连接收集级和样品台,测量获得二次电子电流和入射电流与二次电子电流之差,实现低能量范围二次电子发射系数的快速、准确测量。新方法在测量时保证了入射电流的完全收集,并且规避了原有方法需要两次测量所带来的实验误差;解决了测试平台电子枪最小可调幅度局限性的问题,在国内首次完成了金银铜铝低能区(0-50e V)SEY的完整测量,实验结果与R.Cimino等人在其所发表的一篇研究低能量SEY的文章中所指出的结论一致。并使用包含低能区的完整的SEY曲线进行微波部件微放电阈值的仿真,大大提高了其仿真精度。2.金属材料二次电子发射特性受温度改变的共性研究。将待测目标金属分为叁类:微波常用金属(金银铜铝)、磁性金属材料(铁镍钴)、稀有金属(铂钯钛)。这里材料均选择的是纯度99.9999%,厚度0.1cm的金属样片。测量过程中经SEM观察后,选取入射能量区间为40-1200e V,使用偏压电流法进行测量。随后考虑表面吸附的问题,为准确判断温度加热对金属表面SEY的影响情况,保证所有金属加热条件一致:250摄氏度左右加热10min,待温度下降至室温后进行对应材料的SEY测量。整个实验完成了对多种金属的SEY数据收集,并且对比退火前后,SEY呈下降趋势,整体曲线区域向下平移。3.研究高频段微波部件趋肤深度下,规则陷阱结构对样品表面SEY的影响规律。设计试验,为排除初始表面平整度对SEY特性的影响,选用平整度极高的重掺杂p型硅为研究对象(硅粗糙度0.1-0.15nm,远低于普通金属几十纳米的粗糙度),采用紫外曝光结合反应离子刻蚀技术,设计圆形的微纳陷阱结构,系统地研究规则陷阱结构对表面SEY特性影响规律。对比实验结果我们发现,与以往所认为陷阱结构对SEY有明显的抑制效果不符,在高频微波器件趋肤深度尺度下,规则陷阱结构并未对样品表面的SEY有抑制作用,且随着表面陷阱结构横向尺寸的增加,其SEY呈上升趋势;再此基础上补充实验,减小陷阱横向尺寸,提高深宽比后,SEY有明显的降低。综上,那么在研究规则陷阱结构对样品表面SEY的抑制问题上:减小陷阱结构的横向尺寸,缩小陷阱直径,增大陷阱深宽比则具有重要意义。4.在银表面镀层Ti N进行实验,定性定量的研究镀层Ti N结构对SEY的抑制作用。考虑实际应用中镀层厚度的增加对整个系统的兼容性,为得到表面更为均匀可靠的镀层结构,采用原子层沉积的方法,分别制备1nm、2nm、5nm、10nm作为特征厚度进行测试对比。结果表明:对比常用微波部件金属表面镀银的SEY曲线,镀层Ti N后SEY明显降低,均匀性十分优越;且随着镀层厚度的增进,SEY持续降低并稳定在1.55左右。考虑电性能影响,穿过1nm-10nm薄膜,衰减0.03%,可认为nm镀层的Ti N薄膜对电性能基本无影响。(本文来源于《中国航天科技集团公司第五研究院西安分院》期刊2018-06-15)

高磊[5](2018)在《低能离子在金属及水吸附的Cu(110)表面散射的电荷交换研究》一文中研究指出载能离子与表面间的相互作用在等离子体物理、材料科学、化学、表面科学等多个领域均具有非常重要的意义。电荷交换作为离子-表面相互作用的一个重要分支,无论是在基础科研方面还是在应用技术领域均扮演着重要角色。通过散射离子不同电荷态的分布,我们不仅可以分析电荷交换过程中的相关物理机制,而且还可以间接地获取固体表面功函及电子结构的相关信息。在此基础上发展起来诸多表面分析技术。例如,低能离子散射谱技术(LEIS),次级离子质谱技术(SIMS)等。本论文进行了低能正、负离子在多种材料表面散射的电荷交换研究。其中包括两部分研究内容:一部分是低能Na~+离子在Au(111),Pd(111),Cu(111),Cu(110)表面散射的共振中性化研究;另一部分是低能F~-离子和Cl~-离子在水吸附的Cu(110)表面掠射的电荷交换研究。第一部分工作研究了0.16-5keV Na~+离子在不同散射条件下与Au(111),Pd(111),Cu(111),Cu(110)表面的电荷交换。对于Au(111)与Pd(111)两种高功函表面而言,我们惊奇地发现较高的中性化份额。整体来看,随着这四种表面的功函增大,能量依赖的中性化非单调趋势变得愈加明显。对于Cu(111)与Cu(110)而言,7°散射角时的能量依赖的中性化结果与135°以及53°散射角时的结果非常相似,均呈现出非单调的趋势。在53°散射角时,这四种表面的角度依赖结果均呈现出非单调的趋势。能量与角度依赖的非单调趋势的本质是相同的。基于BN模型的计算表明,在近距离作用过程中,位于费米能级以下的原子能级宽度与位置会导致较大出射能量时较高的中性化份额;较小出射能量情况下的中性份额可能与远距离处的中性化过程有关。对于出射角度依赖而言,近距离与远距离处的中性化竞争关系强烈依赖于表面功函。特别是较大的平行速度也会导致中性化份额增大。另一部分研究了8.5-22.5keV F~-离子与Cl~-离子在水吸附的Cu(110)表面掠射的电荷交换。实验结果表明,最终形成的正离子份额随垂直速度的增加单调上升,我们可以通过指数函数很好地描述该结果。但是,最终形成的负离子份额随碰撞速度的增大呈现单调上升趋势,这一现象并不能通过第一类平行速度效应来解释。这是因为在近距离处,较大的垂直能量抑制了负离子的产额,所以导致负离子只能在远距离处形成。此外,水解离吸附导致Cu(110)表面功函增大,而增大的表面功函促使第一类平行速度效应向第二类平行速度效应过渡。在计算中我们考虑了以上这些影响因素并取得了与实验数据符合较好的计算结果。(本文来源于《兰州大学》期刊2018-06-01)

肖云青[6](2018)在《低能Li~+、Na~+离子在高功函金属表面散射电荷交换的理论研究》一文中研究指出离子在金属表面散射的电荷交换作为表面科学研究的重要组成部分,在基础研究及实际应用中都发挥着重要的作用。它对散射离子的电荷态起着重要的作用,并且被用于探测表面电子结构。另一方面,化学反应、电子发射和表面特性等都与之息息相关。这些都让我们有足够的动力开展相关的理论与实验研究。由于表面探测技术常选择碱金属离子作为表面灵敏、定量分析的探针,因此碱金属离子与固体的电荷交换决定了表面探测技术定量分析的准确度。近期,在碱金属离子与高功函金属表面散射实验中,发现中性份额偏高,且随出射能量(垂直出射速度)和出射角度呈非单调依赖关系。这种有效的中性化现象不能被传统的自由电子气模型解释,这让我们对离子-金属表面间的电荷交换机理产生了新的思考,促使我们对其进行了更深入的理论研究。本文用平行速度效应和能级下移两种物理因素对Brako-Newns(BN)模型进行改进,研究了与速度和出射角相关的中性份额。我们的计算结果指出:(1)尽管我们的表面电子结构不同,入射离子也不同,非单调的能量依赖和角度依赖的本质是相同的;(2)在较短的离子表面距离下,原子能级下移到费米能级之下是导致大出射能量(或出射角)时的高中性份额的原因,而在较小的出射能量(或出射角)时,高中性份额与远距离的中性化作用有关,但具体原因尚未可知;(3)较大的平行速度可以增强中性化作用。平行速度效应相当于减小金属表面的功函或增大碱金属离子最外层电子的结合能,从而导致费米能级与原子能级在近距离处的交叉距离增加,进而影响最终的中性份额。(本文来源于《兰州大学》期刊2018-06-01)

王叁胜,李方,吴晗,张竺立,蒋雯[7](2018)在《低能离子对高温超导YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的表面改性和机理》一文中研究指出低能氩离子束轰击并后退火处理的离子束表面改性,会影响高温超导薄膜的表面结构和超导特性,但是其中的深刻微观机理不清楚.本文通过连续改变离子束轰击时间,系统研究了离子束表面改性对于超导膜结构和临界电流密度的影响.通过扫描电子显微镜、X射线衍射、J_(c-scanning)测试表征样品的结构特性和超导特性,并得出内应变、氧空位缺陷等参量.研究表明,经过表面改性的钇钡铜氧(YBa_2Cu_3O_(7-δ),YBCO)薄膜,随轰击时间增加表面形貌会变得更加均匀致密,a轴晶粒消失,并且临界电流密度有了显着的提高.由化学键收缩配对模型分析得出,临界电流密度的提高与薄膜内应变增大和引发的局部YBCO结构中Cu—O键收缩有关.(本文来源于《物理学报》期刊2018年03期)

王海飞,杨新荣,周晓静,梁凌燕,张继伟[8](2017)在《低能氩等离子处理介电层表面对ZnO薄膜晶体管性能影响(英文)》一文中研究指出采用磁控溅射室温工艺制备了底栅结构ZnO基薄膜晶体管,其介电层表面采用低能Ar等离子体处理.结构表明等离子处理提高了器件的电学性能,即阈值下降36%,亚阈值斜率减少47%,开启电压从-15V变为0V.但是,经等离子处理的器件表现出源漏电流-栅电压(IDS-VG)迟滞和阈值频移现象.这说明Ar等离子体处理在提高器件电学性能的同时会降低器件的电学稳定性.我们基于溅射损伤和态密度变化规律解释了这种矛盾,并认为介电表面的离子损伤对ZnO基薄膜晶体管的电学稳定性会产生重要影响.(本文来源于《低温物理学报》期刊2017年06期)

陈炫芝,张世旭,李公平[9](2017)在《低能单个Cu原子与Cu_(13)团簇沉积到Fe(001)表面的比较研究》一文中研究指出本文利用分子动力学模拟方法对相同初始沉积条件下的单个Cu原子和Cu_(13)团簇与Fe(001)表面的相互作用分别进行了模拟研究,并将两者的模拟结果进行了比较分析.单个Cu原子和Cu_(13)团簇的初始入射能量范围均为1 e V/atom、3 e V/atom、5 e V/atom和10 e V/atom,初始入射角度均为0°、10°、30°和45°,衬底温度分别为100 K、300 K和800 K.对单个Cu原子和Cu_(13)团簇的原子动能、质心高度、迁移距离和最终沉积形貌进行了分析,对比研究了相同初始沉积条件下单个Cu原子和Cu_(13)团簇在沉积过程中和沉积效果上的具体差异.模拟结果表明:单个Cu原子和Cu_(13)团簇与Fe(001)表面的相互作用机制存在差异,Cu_(13)团簇表现出显着的集体效应.在特定沉积条件下,由于Cu_(13)团簇的集体效应,导致Cu_(13)团簇与Fe(001)表面的结合能力和在Fe(001)表面上的扩散能力均强于单个Cu原子.(本文来源于《原子与分子物理学报》期刊2017年05期)

熊飞飞[10](2017)在《低能负离子与水覆盖Si(111)表面散射中的共振电荷转移动力学研究》一文中研究指出离子-固体表面相互作用研究的一个重要方向就是离子和表面散射,中间主要涉及表面激发、电子发射、入射粒子的轨迹演化和能量损失以及入射离子(或原子)和表面原子的电荷交换等过程。目前,离子表面散射技术在表面分析、溅射处理、离子束改性等方面有着广泛的应用。考虑到出射粒子的电荷态主要由表面附近的电荷转移过程所决定,我们可以采用离子表面散射技术来探查固体表面的电子特性。在离子(或原子)和金属表面的散射中,共振电荷转移(RCT)起主导作用。半导体Si具有特殊的能带结构,即存在一个窄带隙,并且在带隙区域存在局域悬挂键表面态。由于水分子在Si表面会发生解离吸附,使得表面的悬挂键彻底消失,这对单独研究表面带隙效应非常重要。另一方面,负离子具有比较低的电子亲和势,非常适合探测表面带隙附近的电子态。本论文主要研究了低能负离子(C-、O-、F-)和水覆盖Si(111)表面的电荷转移过程。入射能量为6.5-22.5 keV,散射角为38o。散射粒子的电荷态信息由一维位置灵敏探测器测量。实验结果显示:正离子份额比较小且随垂直出射速度、出射角的增大单调增大;在镜面散射条件下,负离子份额也随垂直出射速度的增大单调增大;特别地,在入射能量一定时,负离子份额随出射角的变化是非单调的,份额曲线呈现为“钟罩形”。正离子的产生可用非弹性两体碰撞模型来解释。然而,非单调的“钟罩形”负离子份额无法用传统的自由电子气(Jellium)模型来解释。为此,我们采用了一个修改的共振电荷转移模型来计算负离子份额,其结果与实验结果符合的很好。我们发现,在离子-表面距离很小时中性原子“非零”产额,并且服从一个指数关系。这强烈表明,对于负离子的形成,在近距离处动力学的电荷平衡态从来没有达到;并且在入射能量相对比较高时,带隙对电荷转移的影响在很大程度上可以忽略,即电荷转移具有非绝热特性。(本文来源于《兰州大学》期刊2017-06-01)

低能表面论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

通过固体表面能、液体静/动态表面张力、接触角、铺展等测试,研究了添加聚醚改性叁硅氧烷(SE-90)的20%苯醚甲环唑·10%吡唑醚菌酯、整理剂、聚丙烯酸乳液在不同基材上的润湿性能。结果显示,SE-90临界胶束浓度为1. 29×10-4mol/L,饱和吸附量为2. 4×10-12mol/mm2,能大幅降低应用体系表面张力;当SE-90质量分数为0. 1%时,即能使20%苯醚甲环唑·10%吡唑醚菌酯在柑橘叶面几乎完全润湿,使整理后的棉布亲水性小于5 s; SE-90用量为0. 2%时即能使聚丙烯酸乳液在大部分基材表面具有优良的润湿性和延展性。SE-90的润湿效果受基材表面能、表面组成、润湿剂动/静态表面张力、润湿剂与基材极性匹配等多因素综合影响,在具有一定极性分量的表面润湿性优于非极性表面。叁硅氧烷表面活性剂可通过改变接枝聚醚结构,调节与基材表面的亲和力,在涂料中,泡沫易消,不影响基材重涂性,具有应用优势。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

低能表面论文参考文献

[1].朱亚超.低能Na~+离子在吸附水的Cu(110)表面的电荷交换研究[D].兰州大学.2019

[2].李欢玲,郑小珊,李莉,余龙飞,韩丛辉.叁硅氧烷表面活性剂在低能表面的润湿性能[J].有机硅材料.2019

[3].陈东政,朱瑞,徐军.低能聚焦电子束诱导的金属表面局域荷电效应[J].电子显微学报.2018

[4].苗光辉.星载微波部件金属表面低能区二次电子发射特性的研究[D].中国航天科技集团公司第五研究院西安分院.2018

[5].高磊.低能离子在金属及水吸附的Cu(110)表面散射的电荷交换研究[D].兰州大学.2018

[6].肖云青.低能Li~+、Na~+离子在高功函金属表面散射电荷交换的理论研究[D].兰州大学.2018

[7].王叁胜,李方,吴晗,张竺立,蒋雯.低能离子对高温超导YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的表面改性和机理[J].物理学报.2018

[8].王海飞,杨新荣,周晓静,梁凌燕,张继伟.低能氩等离子处理介电层表面对ZnO薄膜晶体管性能影响(英文)[J].低温物理学报.2017

[9].陈炫芝,张世旭,李公平.低能单个Cu原子与Cu_(13)团簇沉积到Fe(001)表面的比较研究[J].原子与分子物理学报.2017

[10].熊飞飞.低能负离子与水覆盖Si(111)表面散射中的共振电荷转移动力学研究[D].兰州大学.2017

论文知识图

被WNEP乳液(a)和WNEPF乳液(b)浸渍后...用与上一小节同样的办法形成表面起伏...天然γ射线通过不同吸收材料所形成的...(a-d)Cu表面原子电迁移时台阶受到孪...珠串状超结构中的低能表面等离...PC板表面的水接触角随离子束处理时间...

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低能表面论文_朱亚超
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