Teknoloji filtraj mayetik

Teyori debaz nan aparèy filtraj mayetik
Mekanis filtraj aparèy filtraj mayetik pou gwo patikil nan gwo bout bwa plasma a se jan sa a:
Sèvi ak diferans ki genyen ant plasma ak gwo patikil ki an chaj ak rapò chaj-a-mas, gen yon "baryè" (swa yon deflektè oswa yon miray tib koube) mete ant substra a ak sifas katod la, ki bloke nenpòt patikil k ap deplase nan yon liy dwat ant katod la ak substra a, pandan y ap iyon yo ka devye pa jaden an mayetik epi pase nan "baryè a" nan substra a.

Prensip k ap travay nan aparèy filtraj mayetik

Nan jaden an mayetik, Pe<

Pe ak Pi se reyon Larmor nan elektwon ak iyon respektivman, ak yon se dyamèt enteryè filtè mayetik la.Elektwon yo nan plasma a afekte pa fòs Lorentz la epi yo vire sou chan mayetik la axial, pandan y ap jaden mayetik la gen mwens efè sou gwoupman iyon yo akòz diferans ki genyen ant iyon yo ak elektwon nan reyon Larmor.Sepandan, lè mouvman elektwon an sou aks aparèy filtè mayetik la, li pral atire iyon ansanm aksyal la pou mouvman wotasyon akòz konsantre li yo ak gwo jaden elektrik negatif la, ak vitès elektwon an pi gran pase ion la, kidonk elektwon an. toujou ap rale iyon an pi devan, pandan y ap plasma a toujou rete quasi-elektrik net.Patikil yo gwo yo elektrik net oswa yon ti kras negatif chaje, ak bon jan kalite a se pi gwo pase iyon yo ak elektwon, fondamantalman pa afekte pa jaden an mayetik ak mouvman lineyè ansanm inèsi a, epi yo pral filtre soti apre kolizyon ak miray anndan an. aparèy.
Anba fonksyon konbine koube chan mayetik koube a ak flote gradyan ak kolizyon ion-elektron, plasma a ka detounen nan aparèy filtraj mayetik la.Nan modèl teyorik komen yo itilize jodi a se modèl flux Morozov ak modèl rotor rijid Davidson, ki gen karakteristik komen sa yo: gen yon jaden mayetik ki fè elektwon yo deplase nan yon fason estrikteman hélicoïdal.
Fòs nan jaden mayetik k ap gide mouvman axial plasma a nan aparèy filtraj mayetik la ta dwe tankou:

Mi, Vo, ak Z se mas ion, vitès transpò, ak kantite chaj yo pote respektivman.a se dyamèt enteryè filtè mayetik la, epi e se chaj elektwon an.
Li ta dwe remake ke kèk iyon enèji ki pi wo pa ka konplètman mare pa gwo bout bwa a elèktron.Yo ka rive nan miray enteryè a nan filtè mayetik la, fè miray enteryè a nan yon potansyèl pozitif, ki an vire inibit iyon yo soti nan kontinye rive nan miray la enteryè ak diminye pèt la nan plasma.
Dapre fenomèn sa a, yo ka aplike yon presyon patipri pozitif ki apwopriye sou miray la nan aparèy la filtre mayetik pou anpeche kolizyon an nan iyon amelyore efikasite nan transpò iyon sib.

Klasifikasyon nan aparèy filtraj mayetik
(1) Estrikti lineyè.Jaden mayetik la aji kòm yon gid pou koule nan gwo bout bwa ion, diminye gwosè a nan plas la katod ak pwopòsyon nan grap patikil makroskopik, pandan y ap entansifye kolizyon yo nan plasma a, sa ki pouse konvèsyon an nan patikil net nan iyon ak diminye kantite makroskopik. grap patikil, epi redwi rapidman kantite gwo patikil kòm fòs chan mayetik la ogmante.Konpare ak metòd kouch konvansyonèl iyon milti-ark la, aparèy estriktire sa a genyen batay la rediksyon enpòtan nan efikasite ki te koze pa lòt metòd epi li ka asire to depo fim esansyèlman konstan pandan y ap diminye kantite patikil gwo pa apeprè 60%.
(2) Estrikti koub-kalite.Malgre ke estrikti a gen divès fòm, men prensip debaz la se menm bagay la.Plasma a deplase anba fonksyon konbine jaden mayetik ak jaden elektrik, epi yo itilize jaden mayetik pou konfine ak kontwole plasma san yo pa detounen mouvman sou direksyon liy fòs mayetik yo.Epi patikil ki pa chaje yo ap deplase sou lineyè a epi yo pral separe.Fim yo prepare pa aparèy estriktirèl sa a gen gwo dite, sifas ki ba, bon dansite, gwosè grenn inifòm, ak adezyon baz fim fò.Analiz XPS montre ke sifas dite fim ta-C kouvwi ak kalite aparèy sa a ka rive nan 56 GPa, kidonk aparèy estrikti koube a se metòd ki pi lajman itilize ak efikas pou retire gwo patikil, men efikasite transpò ion sib la bezwen yo dwe. plis amelyore.90 ° Bend mayetik filtraj aparèy la se youn nan aparèy ki pi lajman itilize estrikti koube.Eksperyans sou pwofil sifas fim Ta-C montre ke pwofil sifas 360 ° Bend mayetik filtraj aparèy pa chanje anpil konpare ak 90 ° Bend mayetik filtraj aparèy, kidonk efè 90 ° Bend mayetik filtraj pou gwo patikil ka fondamantalman. reyalize.90 ° Bend mayetik filtraj aparèy sitou gen de kalite estrikti: youn se yon solenoid Bend mete nan chanm nan vakyòm, ak lòt la mete deyò nan chanm nan vakyòm, ak diferans ki genyen ant yo se sèlman nan estrikti a.Presyon k ap travay nan aparèy filtraj mayetik 90 ° pliye se nan lòd 10-2Pa, epi li ka itilize nan yon pakèt aplikasyon, tankou nitrure kouch, oksid, kabòn amorphe, fim semi-conducteurs ak metal oswa fim ki pa metal. .

Efikasite nan aparèy filtraj mayetik
Depi se pa tout patikil gwo ka pèdi enèji sinetik nan kolizyon kontinyèl ak miray la, yon sèten kantite patikil gwo pral rive nan substra a nan priz la tiyo.Se poutèt sa, yon aparèy filtraj mayetik long ak etwat gen yon efikasite filtraj ki pi wo nan patikil gwo, men nan moman sa a li pral ogmante pèt la nan iyon sib epi an menm tan an ogmante konpleksite nan estrikti a.Se poutèt sa, asire ke aparèy la filtraj mayetik gen ekselan retire patikil gwo ak efikasite segondè nan transpò ion se yon avantou nesesè pou teknoloji kouch iyon milti-ark gen yon pwospè aplikasyon lajè nan depoze fim mens pèfòmans segondè.Operasyon an nan aparèy la filtraj mayetik afekte pa fòs nan jaden mayetik, patipri pliye, mekanik ouvèti deflteur, aktyèl sous arc ak ang ensidans patikil chaje.Lè yo mete paramèt rezonab nan aparèy la filtraj mayetik, efè a filtraj nan patikil gwo ak efikasite nan transfè ion nan sib la ka efektivman amelyore.