Baza teorio de magneta filtrada aparato
La filtra mekanismo de la magneta filtra aparato por grandaj partikloj en la plasmoradio estas kiel sekvas:
Uzante la diferencon inter plasmo kaj grandaj partikloj en pagendaĵo kaj ŝargo-al-masa rilatumo, ekzistas "bariero" (aŭ deflector aŭ kurba tubmuro) lokanta inter la substrato kaj la katodsurfaco, kiu blokas iujn ajn partiklojn moviĝantajn en rekta linio inter la katodo kaj la substrato, dum la jonoj povas esti deviigitaj per la kampo kaj trapasi la "barieron" al la substrato.
Funkcia principo de magneta filtra aparato
En la magneta kampo, Pe<
Pe kaj Pi estas la Larmor-radiusoj de elektronoj kaj jonoj respektive, kaj a estas la interna diametro de la magneta filtrilo.La elektronoj en la plasmo estas trafitaj per la Lorentz-forto kaj turniĝas laŭ la kampo akse, dum la kampo havas malpli efikon al la grupiĝo de la jonoj pro la diferenco inter la jonoj kaj elektronoj en la Larmor-radiuso.Tamen, kiam la elektrona movado laŭ la akso de la magneta filtrila aparato, ĝi altiros jonojn laŭ la aksa por la rotacia movo pro sia fokuso kaj la forta negativa elektra kampo, kaj la elektrona rapido estas pli granda ol la jono, do la elektrono. konstante tiras la jonon antaŭen, dum la plasmo ĉiam restas kvazaŭ elektre neŭtrala.La grandaj partikloj estas elektre neŭtralaj aŭ iomete negative ŝargitaj, kaj la kvalito estas multe pli granda ol la jonoj kaj elektronoj, esence ne tuŝitaj de la magneta kampo kaj lineara moviĝo laŭ la inercio, kaj estos filtritaj post kolizio kun la interna muro de la. aparato.
Sub la kombinita funkcio de la fleksa magneta kampo kurbiĝo kaj gradienta drivo kaj jon-elektronaj kolizioj, la plasmo povas esti deviigita en la magneta filtra aparato.En La komunaj teoriaj modeloj uzataj hodiaŭ estas la modelo de fluo de Morozov kaj la modelo de rigida rotor Davidson, kiuj havas la jenan komunan trajton: ekzistas magneta kampo, kiu igas la elektronojn moviĝi en strikte helikforma maniero.
La forto de la kampo gvidanta la aksan movon de la plasmo en la magneta filtra aparato devus esti tia ke:
Mi, Vo, kaj Z estas la jonmaso, la transportrapideco, kaj la nombro da ŝargoj portitaj respektive.a estas la interna diametro de la magneta filtrilo, kaj e estas la elektrona ŝargo.
Oni devas rimarki, ke iuj pli altaj energiaj jonoj ne povas esti plene ligitaj per la elektrona fasko.Ili povas atingi la internan muron de la magneta filtrilo, igante la internan muron ĉe pozitiva potencialo, kiu en victurno malhelpas la jonojn de daŭrado atingi la internan muron kaj reduktas la perdon de plasmo.
Laŭ ĉi tiu fenomeno, taŭga pozitiva biasa premo povas esti aplikata al la muro de la magneta filtrila aparato por malhelpi la kolizion de jonoj por plibonigi la celon de transporta efikeco.
Klasifiko de magneta filtra aparato
(1)Linia strukturo.La magneta kampo funkcias kiel gvidilo por la jonradiofluo, reduktante la grandecon de la katodpunkto kaj la proporcion de makroskopaj partiklaj aretoj, intensigante la koliziojn ene de la plasmo, instigante la konvertiĝon de neŭtralaj partikloj en jonojn kaj reduktante la nombron de makroskopaj partikloj. partiklogrupoj, kaj rapide reduktante la nombron da grandaj partikloj kiam la magnetkampa forto pliiĝas.Kompare kun la konvencia plur-arka jona tegmetodo, ĉi tiu strukturita aparato venkas la signifan redukton de efikeco kaŭzita de aliaj metodoj kaj povas certigi esence konstantan filman deponan indicon reduktante la nombron da grandaj partikloj je ĉirkaŭ 60%.
(2) Kurb-tipa strukturo.Kvankam la strukturo havas diversajn formojn, sed la baza principo estas la sama.La plasmo moviĝas sub la kombinita funkcio de magneta kampo kaj elektra kampo, kaj la magneta kampo estas uzata por limigi kaj kontroli la plasmon sen deviigi moviĝon laŭ la direkto de magnetaj fortolinioj.Kaj la neŝarĝitaj partikloj moviĝos laŭ la lineara kaj estos apartigitaj.La filmoj preparitaj per ĉi tiu struktura aparato havas altan malmolecon, malaltan surfacan malglatecon, bonan densecon, unuforman grajngrandecon kaj fortan filmbazan adheron.XPS-analizo montras, ke la surfaca malmoleco de ta-C-filmoj kovritaj per ĉi tiu tipo de aparato povas atingi 56 GPa, tiel la kurba strukturo-aparato estas la plej vaste uzata kaj efika metodo por forigo de grandaj partikloj, sed la cela jontransporta efikeco devas esti. plu plibonigita.La 90° kurbigita magneta filtra aparato estas unu el la plej vaste uzataj kurbaj strukturaj aparatoj.Eksperimentoj pri la surfaca profilo de Ta-C-filmoj montras, ke la surfaca profilo de 360°-fleksa magneta filtra aparato ne multe ŝanĝas kompare kun 90°-fleksa magneta filtra aparato, do la efiko de 90°-fleksa magneta filtrado por grandaj partikloj povas esti esence. atingita.90° kurbiĝo magneta filtra aparato ĉefe havas du specojn de strukturoj: unu estas kurb solenoido metita en la malplena ĉambro, kaj la alia estas metita ekster la malplena ĉambro, kaj la diferenco inter ili estas nur en la strukturo.La laborpremo de 90° kurbigita magneta filtra aparato estas en la ordo de 10-2Pa, kaj ĝi povas esti uzata en larĝa gamo de aplikoj, kiel tegaĵo nitruro, oksido, amorfa karbono, duonkondukta filmo kaj metala aŭ ne-metala filmo. .
La efikeco de magneta filtra aparato
Ĉar ne ĉiuj grandaj partikloj povas perdi kinetan energion en kontinuaj kolizioj kun la muro, certa nombro da grandaj partikloj atingos la substraton tra la tubelirejo.Tial longa kaj mallarĝa magneta filtrada aparato havas pli altan filtran efikecon de grandaj eroj, sed ĉi-momente ĝi pliigos la perdon de celaj jonoj kaj samtempe pliigos la kompleksecon de la strukturo.Sekve, certigi, ke la magneta filtra aparato havas bonegan forigon de grandaj partikloj kaj alta efikeco de jona transporto estas necesa antaŭkondiĉo por ke multarka jona tegteknologio havu larĝan aplikan perspektivon en deponado de maldikaj filmoj de alta rendimento.La funkciado de la magneta filtra aparato estas tuŝita de la magneta kampo-forto, fleksa biaso, mekanika deflectora aperturo, arka fonto-fluo kaj ŝargita partiklo-incid-angulo.Fiksante raciajn parametrojn de la magneta filtrada aparato, la filtra efiko de grandaj partikloj kaj la jontransiga efikeco de la celo povas esti efike plibonigita.
Afiŝtempo: Nov-08-2022