መግነጢሳዊ ማጣሪያ ቴክኖሎጂ

የመግነጢሳዊ ማጣሪያ መሳሪያ መሰረታዊ ንድፈ ሃሳብ
በፕላዝማ ጨረር ውስጥ ለሚገኙ ትላልቅ ቅንጣቶች የማግኔቲክ ማጣሪያ መሳሪያው የማጣራት ዘዴ እንደሚከተለው ነው.
በፕላዝማ እና በትላልቅ ቅንጣቶች መካከል ባለው የሃላፊነት እና የጅምላ ሬሾ መካከል ያለውን ልዩነት በመጠቀም በ substrate እና በካቶድ ወለል መካከል የሚከለክለው “ማገጃ” (የባፍል ወይም የታጠፈ ቱቦ ግድግዳ) አለ። በካቶድ እና በንጥረቱ መካከል ያለው ቀጥተኛ መስመር, ionዎቹ በማግኔት መስኩ ሊገለሉ እና በ "ማገጃው" በኩል ወደ ታችኛው ክፍል ማለፍ ይችላሉ.

የመግነጢሳዊ ማጣሪያ መሳሪያ የሥራ መርህ

በመግነጢሳዊ መስክ, ፒ<

ፒ እና ፒ የኤሌክትሮኖች እና ionዎች በቅደም ተከተል የላርሞር ራዲየስ ናቸው, እና a የማግኔት ማጣሪያው ውስጣዊ ዲያሜትር ነው.በፕላዝማ ውስጥ ያሉት ኤሌክትሮኖች በሎሬንትዝ ሃይል ተጎድተው በመግነጢሳዊ ፊልድ ዘንግ ላይ ይሽከረከራሉ፣ መግነጢሳዊ ፊልዱ ግን በላርሞር ራዲየስ ውስጥ ባሉት ionዎች እና ኤሌክትሮኖች መካከል ባለው ልዩነት ምክንያት በ ions ክላስተር ላይ ያለው ተጽእኖ አነስተኛ ነው።ነገር ግን የኤሌክትሮን እንቅስቃሴ በመግነጢሳዊ ማጣሪያ መሳሪያው ዘንግ ላይ በሚሰራበት ጊዜ በትኩረት እና በጠንካራው አሉታዊ የኤሌክትሪክ መስክ ምክንያት የኤሌክትሮኖች እንቅስቃሴ በአክሲል በኩል ionዎችን ይስባል እና የኤሌክትሮን ፍጥነት ከአይዮን የበለጠ ነው ፣ ስለሆነም ኤሌክትሮን ያለማቋረጥ ionውን ወደፊት ይጎትቱ ፣ ፕላዝማው ሁል ጊዜ ከኤሌክትሪክ-ኤሌክትሪክ ገለልተኛ ሆኖ ይቆያል።ትላልቆቹ ቅንጣቶች በኤሌክትሪክ ገለልተኛ ወይም በትንሹ በአሉታዊ ኃይል የተሞሉ ናቸው, እና ጥራቱ ከ ion እና ኤሌክትሮኖች በጣም ትልቅ ነው, በመሠረቱ በመግነጢሳዊ መስክ እና በመስመራዊ እንቅስቃሴ የማይነካው እና ከውስጥ ግድግዳ ጋር ከተጋጨ በኋላ ተጣርቶ ይወጣል. መሳሪያ.
በማጣመም መግነጢሳዊ መስክ ኩርባ እና የግራዲየንት ተንሳፋፊ እና ion-ኤሌክትሮን ግጭቶች ጥምር ተግባር ስር ፕላዝማ በማግኔት ማጣሪያ መሳሪያው ውስጥ ሊገለበጥ ይችላል።ዛሬ ጥቅም ላይ በሚውሉት የተለመዱ የንድፈ ሃሳባዊ ሞዴሎች ውስጥ የሞሮዞቭ ፍሰት ሞዴል እና የዴቪድሰን ግትር ሮተር ሞዴል ናቸው ፣ እነሱም የሚከተለው የተለመደ ባህሪ አላቸው-ኤሌክትሮኖች በጥብቅ ሄሊካዊ መንገድ እንዲንቀሳቀሱ የሚያደርግ መግነጢሳዊ መስክ አለ።
በመግነጢሳዊ ማጣሪያ መሳሪያው ውስጥ የፕላዝማውን የአክሲዮን እንቅስቃሴ የሚመራው የመግነጢሳዊ መስክ ጥንካሬ እንደሚከተለው መሆን አለበት ።

ሚ፣ ቮ እና ዜድ የ ion ጅምላ፣ የማጓጓዣ ፍጥነት እና እንደቅደም ተከተላቸው የተከፈሉ ክፍያዎች ብዛት ናቸው።a የመግነጢሳዊ ማጣሪያው ውስጣዊ ዲያሜትር ነው, እና e ኤሌክትሮን መሙላት ነው.
አንዳንድ ከፍተኛ የኃይል ionዎች በኤሌክትሮን ጨረር ሙሉ በሙሉ ሊታሰሩ እንደማይችሉ ልብ ሊባል ይገባል.ወደ መግነጢሳዊ ማጣሪያው ውስጠኛው ግድግዳ ላይ ሊደርሱ ይችላሉ, ውስጣዊ ግድግዳውን በአዎንታዊ አቅም ላይ ያደርገዋል, ይህ ደግሞ ionዎቹ ወደ ውስጠኛው ግድግዳ እንዳይደርሱ እና የፕላዝማ መጥፋትን ይቀንሳል.
በዚህ ክስተት መሰረት, የመግነጢሳዊ ማጣሪያ መሳሪያውን ግድግዳ ላይ በማግኔት ion መጓጓዣ ውጤታማነት ለማሻሻል የ ions ግጭትን ለመግታት ተገቢ የሆነ አዎንታዊ አድሎአዊ ግፊት ሊተገበር ይችላል.

መግነጢሳዊ የማጣሪያ መሳሪያ ምደባ
(1) የመስመሮች መዋቅር.መግነጢሳዊ መስክ ለ ion ጨረር ፍሰት እንደ መመሪያ ሆኖ የካቶድ ስፖት መጠን እና የማክሮስኮፒክ ቅንጣት ስብስቦችን መጠን በመቀነስ በፕላዝማ ውስጥ ያለውን ግጭት እያጠናከረ ፣ ገለልተኛ ቅንጣቶችን ወደ ionዎች እንዲቀይሩ እና የማክሮስኮፒክ ብዛት እንዲቀንስ ያደርጋል። የቅንጣት ስብስቦች, እና የመግነጢሳዊ መስክ ጥንካሬ እየጨመረ በሄደ መጠን ትላልቅ ቅንጣቶችን በፍጥነት ይቀንሳል.ከተለመደው የብዝሃ-አርክ ion ሽፋን ዘዴ ጋር ሲነፃፀር ይህ የተዋቀረ መሳሪያ በሌሎች ዘዴዎች የሚፈጠረውን ከፍተኛ የቅልጥፍና ቅነሳን በማሸነፍ በመሰረቱ ቋሚ የፊልም ማስቀመጫ መጠንን ማረጋገጥ እና ትላልቅ ቅንጣቶችን በ 60% ገደማ ይቀንሳል.
(2) የጥምዝ ዓይነት መዋቅር።አወቃቀሩ የተለያዩ ቅርጾች ቢኖረውም, መሠረታዊው መርህ ግን አንድ ነው.ፕላዝማው የሚንቀሳቀሰው በመግነጢሳዊ መስክ እና በኤሌትሪክ መስክ ጥምር ተግባር ሲሆን መግነጢሳዊ ፊልዱ በማግኔት ሃይል መስመሮች አቅጣጫ እንቅስቃሴን ሳይቀይር ፕላዝማውን ለመገደብ እና ለመቆጣጠር ይጠቅማል።እና ያልተሞሉ ቅንጣቶች በመስመሩ ላይ ይንቀሳቀሳሉ እና ይለያያሉ.በዚህ መዋቅራዊ መሳሪያ የሚዘጋጁት ፊልሞች ከፍተኛ ጥንካሬ፣ ዝቅተኛ የገጽታ ሸካራነት፣ ጥሩ እፍጋት፣ ወጥ የሆነ የእህል መጠን እና ጠንካራ የፊልም መሰረት ማጣበቂያ አላቸው።የኤክስፒኤስ ትንታኔ እንደሚያሳየው በዚህ አይነት መሳሪያ የተሸፈኑ የ ta-C ፊልሞች የገጽታ ጥንካሬ 56 ጂፒኤ ሊደርስ ይችላል, ስለዚህ የተጠማዘዘው መዋቅር መሳሪያ ለትላልቅ ቅንጣቶች በብዛት ጥቅም ላይ የዋለው እና ውጤታማ ዘዴ ነው, ነገር ግን የታለመው የ ion ትራንስፖርት ውጤታማነት መሆን አለበት. የበለጠ ተሻሽሏል.የ90° መታጠፊያ መግነጢሳዊ ማጣሪያ መሳሪያ በስፋት ጥቅም ላይ ከዋሉት ጥምዝ መዋቅር መሳሪያዎች አንዱ ነው።በ Ta-C ፊልሞች ላይ የተደረጉ ሙከራዎች እንደሚያሳዩት የ 360 ° ማጠፍ መግነጢሳዊ ማጣሪያ መሳሪያ ከ 90 ° ማጠፍ መግነጢሳዊ ማጣሪያ መሳሪያ ጋር ሲነፃፀር ብዙም አይለወጥም, ስለዚህ ለትልቅ ቅንጣቶች የ 90 ° ማጠፍ መግነጢሳዊ ማጣሪያ ውጤት በመሠረቱ ሊሆን ይችላል. ተሳክቷል ።90° የታጠፈ መግነጢሳዊ ማጣሪያ መሳሪያ በዋናነት ሁለት አይነት አወቃቀሮች አሉት፡ አንደኛው በቫኩም ክፍል ውስጥ የተቀመጠ የታጠፈ ሶሌኖይድ ሲሆን ሁለተኛው ደግሞ ከቫኩም ክፍል ውስጥ የተቀመጠ ሲሆን በመካከላቸው ያለው ልዩነት በአወቃቀሩ ውስጥ ብቻ ነው።የ 90 ° የታጠፈ መግነጢሳዊ ማጣሪያ መሳሪያ የስራ ግፊት በ10-2Pa ቅደም ተከተል ነው, እና እንደ ሽፋን ናይትራይድ, ኦክሳይድ, amorphous ካርቦን, ሴሚኮንዳክተር ፊልም እና ብረት ወይም የብረት ያልሆነ ፊልም ባሉ ሰፊ አፕሊኬሽኖች ውስጥ መጠቀም ይቻላል. .

የመግነጢሳዊ ማጣሪያ መሳሪያ ውጤታማነት
ከግድግዳው ጋር በሚደረጉ ግጭቶች ውስጥ ሁሉም ትላልቅ ቅንጣቶች የኪነቲክ ሃይልን ሊያጡ ስለማይችሉ, የተወሰነ ቁጥር ያላቸው ትላልቅ ቅንጣቶች በቧንቧው መውጫ በኩል ወደ ንጣፉ ይደርሳሉ.ስለዚህ, ረጅም እና ጠባብ መግነጢሳዊ ማጣሪያ መሳሪያ ትላልቅ ቅንጣቶች ከፍተኛ የማጣራት ቅልጥፍና አለው, ነገር ግን በዚህ ጊዜ የዒላማ ions መጥፋትን ይጨምራል እና በተመሳሳይ ጊዜ የአሠራሩን ውስብስብነት ይጨምራል.ስለዚህ የመግነጢሳዊ ማጣሪያ መሳሪያው እጅግ በጣም ጥሩ የሆነ ትልቅ ቅንጣት የማስወገድ እና ከፍተኛ የ ion ትራንስፖርት ብቃት ያለው መሆኑን ማረጋገጥ ለብዙ አርክ ion ሽፋን ቴክኖሎጂ ከፍተኛ አፈፃፀም ያላቸውን ስስ ፊልሞች ለማስቀመጥ ሰፊ የመተግበሪያ ተስፋ እንዲኖረው አስፈላጊ ቅድመ ሁኔታ ነው።የመግነጢሳዊ ማጣሪያ መሳሪያው አሠራር በመግነጢሳዊ መስክ ጥንካሬ፣ በታጠፈ አድልዎ፣ በሜካኒካል ባፍል ቀዳዳ፣ በአርክ ምንጭ ጅረት እና በተሞላ ቅንጣት ክስተት አንግል ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል።የመግነጢሳዊ ማጣሪያ መሳሪያውን ምክንያታዊ መለኪያዎች በማዘጋጀት ትላልቅ ቅንጣቶችን የማጣራት ውጤት እና የዒላማው የ ion ዝውውር ውጤታማነት በተሳካ ሁኔታ ሊሻሻል ይችላል.