Магнит фильтрлау җайланмасының төп теориясе
Плазма нурындагы зур кисәкчәләр өчен магнит фильтрлау җайланмасының фильтрлау механизмы түбәндәгечә:
Плазма һәм зур кисәкчәләр арасындагы корылманы һәм корылма-масса коэффициентын кулланып, субстрат белән катод өслеге арасында урнашкан "барьер" бар (яисә бөдрә труба дивары), ул хәрәкәтләнүче кисәкчәләрне блоклый. катод белән субстрат арасында туры сызык, ионнар магнит кыры белән бозылырга һәм "киртә" аша субстратка үтәргә мөмкин.
Магнит фильтрлау җайланмасының эш принцибы
Магнит кырында Pe <
Pe һәм Pi - электроннарның һәм ионнарның Лармор радиосы, ә магнит фильтрының эчке диаметры.Плазмадагы электроннар Лоренц көче белән тәэсир итәләр һәм магнит кыры буенча әйләнәләр, ә магнит кыры ионнар кластерына азрак тәэсир итә, Лармор радиусындагы ионнар һәм электроннар аермасы аркасында.Ләкин, электрон магнит фильтр җайланмасы күчәре буенча хәрәкәт иткәндә, ул фокусы һәм көчле тискәре электр кыры аркасында әйләнү хәрәкәте өчен ионнарны җәлеп итәчәк, һәм электрон тизлеге ионнан зуррак, шуңа электрон ионны гел алга тарт, плазма гел квази-электр нейтраль булып кала.Зур кисәкчәләр электр белән нейтраль яки бераз тискәре корылган, һәм сыйфаты ионнардан һәм электроннардан күпкә зуррак, нигездә магнит кыры һәм инерция буенча сызыклы хәрәкәт тәэсир итми, һәм эчке дивар белән бәрелешкәннән соң фильтрланачак. җайланма.
Бөкләнгән магнит кырының иярү һәм градиент дрифт һәм ион-электрон бәрелешләренең берләштерелгән функциясе астында плазма магнит фильтрлау җайланмасында бозылырга мөмкин.Бүгенге көндә кулланылган гомуми теоретик модельләрдә Морозов агымы моделе һәм Дэвидсон каты ротор моделе бар, алар түбәндәге уртак үзенчәлеккә ия: электроннарны каты вертикаль хәрәкәткә китерә торган магнит кыры бар.
Магнит кырының көче магнит фильтрлау җайланмасында плазманың күчәрен хәрәкәткә китерә торган булырга тиеш:
Mi, Vo, Z - ион массасы, транспорт тизлеге һәм тиешенчә күтәрелгән заряд саны.a - магнит фильтрның эчке диаметры, ә электрон корылма.
Әйтергә кирәк, кайбер югары энергия ионнарын электрон нур белән тулысынча бәйләп булмый.Алар магнит фильтрның эчке стенасына барып җитә алалар, эчке стенаны уңай потенциалга китерәләр, бу үз чиратында ионнарның эчке стенага килеп җитүен тыя һәм плазманың югалуын киметә.
Бу күренеш буенча, магнит фильтр җайланмасы стенасына максатчан ион транспортының эффективлыгын күтәрү өчен ионнар бәрелешен тыю өчен тиешле уңай басым кулланылырга мөмкин.
Магнит фильтрлау җайланмасы классификациясе
(1) Сызыклы төзелеш.Магнит кыры ион нуры агымы өчен кулланма булып тора, катод ноктасының күләмен һәм макроскопик кисәкчәләр кластерларының өлешен киметә, шул ук вакытта плазма эчендәге бәрелешләрне көчәйтә, нейтраль кисәкчәләрнең ионга әверелүен һәм макроскопик санын киметә. кисәкчәләр кластерлары, һәм магнит кыры көче арта барган саен зур кисәкчәләр санын тиз киметәләр.Гадәттәге күп дугалы ион каплау ысулы белән чагыштырганда, бу структуралаштырылган җайланма башка ысуллар китергән эффективлыкның сизелерлек кимүен җиңә һәм зур кисәкчәләр санын якынча 60% киметеп, кинәт кинәт чүпләнү дәрәҗәсен тәэмин итә ала.
2) Кәкре тип структурасы.Структурасы төрле формаларда булса да, төп принцип бер үк.Плазма магнит кыры һәм электр кырының берләштерелгән функциясе астында хәрәкәт итә, һәм магнит кыры плазманы чикләү һәм контрольдә тоту өчен кулланыла, магнит көч сызыклары юнәлешендә хәрәкәтне бозмый.Theәм зарядланмаган кисәкчәләр сызыклы хәрәкәтләнерләр һәм аерылырлар.Бу структур җайланма тарафыннан әзерләнгән фильмнарның катылыгы, түбән өслеге тупаслыгы, яхшы тыгызлыгы, ашлыкның бердәм зурлыгы һәм кино нигезенең ябышуы бар.XPS анализы шуны күрсәтә: бу төр җайланма белән капланган та-С фильмнарының өслеге катылыгы 56 GPa җитә ала, шуңа күрә кәкре структура җайланмасы зур кисәкчәләрне чыгару өчен иң киң кулланылган һәм эффектив ысул, ләкин максатлы ион транспортының эффективлыгы булырга тиеш. тагын да яхшырды.90 ° бөкләнгән магнит фильтрлау җайланмасы - иң киң кулланылган кәкре структура җайланмаларының берсе.Ta-C фильмнарының өске профилендәге тәҗрибәләр шуны күрсәтә: 360 ° бөкләнгән магнит фильтрлау җайланмасы белән чагыштырганда, 360 ° бөкләнгән магнит фильтрлау җайланмасы белән чагыштырганда күп үзгәрми, шуңа күрә зур кисәкчәләр өчен 90 ° бөкләнгән магнит фильтрлау эффекты нигездә булырга мөмкин. ирешелде.90 ° бөкләнгән магнит фильтрлау җайланмасы, нигездә, ике төрле структурага ия: берсе вакуум камерасына урнаштырылган бөкләнгән соленоид, икенчесе вакуум камерасыннан урнаштырылган, һәм алар арасындагы аерма структурада гына.90 ° бөкләнгән магнит фильтрлау җайланмасының эш басымы 10-2Pa тәртибендә, һәм ул нитрид, оксид, аморф углерод, ярымүткәргеч пленка һәм металл яки металл булмаган пленка кебек киң кулланылышта кулланылырга мөмкин. .
Магнит фильтрлау җайланмасының эффективлыгы
Барлык зур кисәкчәләр дә дивар белән өзлексез бәрелешләрдә кинетик энергияне югалта алмаганга, билгеле санлы зур кисәкчәләр торба розеткасы аша субстратка барып җитәчәк.Шуңа күрә озын һәм тар магнит фильтрлау җайланмасы зур кисәкчәләрнең фильтрлау эффективлыгына ия, ләкин бу вакытта ул максатлы ионнарның югалуын арттырачак һәм шул ук вакытта структураның катлаулылыгын арттырачак.Шуңа күрә, магнит фильтрлау җайланмасының зур кисәкчәләрне чыгару һәм ион транспортының югары эффективлыгын тәэмин итү, күп дугалы ион каплау технологиясе өчен югары җитештерүчән нечкә фильмнарны урнаштыруда киң куллану перспективасы булу өчен кирәкле шарт.Магнит фильтрлау җайланмасының эшләве магнит кырының көченә, бөкләнүгә, механик чылбыр аппертурасына, дуга чыганагы токына һәм зарядлы кисәкчәләрнең килеп чыгу почмагына тәэсир итә.Магнит фильтрлау җайланмасының акыллы параметрларын куеп, зур кисәкчәләрнең фильтрлау эффекты һәм максатның ион тапшыру эффективлыгы эффектив рәвештә яхшырырга мөмкин.
Пост вакыты: Ноябрь-08-2022