Teknolohiya sa pagsala sa magnetiko

Batakang teorya sa magnetic filtration device
Ang mekanismo sa pagsala sa magnetic filtering device para sa dagkong mga partikulo sa plasma beam mao ang mosunod:
Gamit ang kalainan tali sa plasma ug dagkong mga partikulo nga nag-charge ug sa charge-to-mass ratio, adunay usa ka "babag" (usa ka baffle o usa ka kurbadong bungbong sa tubo) nga gibutang taliwala sa substrate ug sa nawong sa cathode, nga nagbabag sa bisan unsang mga partikulo nga naglihok sa usa ka tul-id nga linya taliwala sa cathode ug sa substrate, samtang ang mga ion mahimong mapasimang sa magnetic field ug moagi sa "babag" ngadto sa substrate.

Prinsipyo sa pagtrabaho sa magnetic filtration device

Sa magnetic field, ang Pe<

Ang Pe ug Pi mao ang Larmor radii sa mga electron ug ion matag usa, ug ang a mao ang inner diameter sa magnetic filter. Ang mga electron sa plasma apektado sa Lorentz force ug mo-spin subay sa magnetic field sa axial, samtang ang magnetic field adunay gamay nga epekto sa clustering sa mga ion tungod sa kalainan tali sa mga ion ug electron sa Larmor radius. Bisan pa, kung ang electron molihok subay sa axis sa magnetic filter device, kini makadani sa mga ion subay sa axial para sa rotational motion tungod sa focus niini ug sa kusog nga negative electric field, ug ang electron speed mas dako kaysa ion, mao nga ang electron kanunay nga mobira sa ion padulong, samtang ang plasma kanunay nga magpabilin nga quasi-electrically neutral. Ang dagkong mga partikulo electrically neutral o gamay nga negative charged, ug ang kalidad mas dako kaysa sa mga ion ug electron, halos dili maapektuhan sa magnetic field ug linear motion subay sa inertia, ug masala human sa pagbangga sa inner wall sa device.
Ubos sa hiniusa nga gimbuhaton sa bending magnetic field curvature ug gradient drift ug ion-electron collisions, ang plasma mahimong ma-deflect sa magnetic filtration device. Ang kasagarang gigamit nga mga theoretical model karon mao ang Morozov flux model ug ang Davidson rigid rotor model, nga adunay mosunod nga komon nga bahin: adunay magnetic field nga naghimo sa mga electron nga molihok sa usa ka hugot nga helical nga paagi.
Ang kusog sa magnetic field nga naggiya sa axial motion sa plasma sa magnetic filtration device kinahanglan nga ingon niini:

Ang Mi, Vo, ug Z mao ang ion mass, ang transport velocity, ug ang gidaghanon sa mga charge nga gidala matag usa. Ang a mao ang inner diameter sa magnetic filter, ug ang e mao ang electron charge.
Kinahanglan nga matikdan nga ang ubang mga ion nga mas taas og enerhiya dili hingpit nga mabugkos sa electron beam. Mahimo kining makaabot sa sulod nga bungbong sa magnetic filter, nga maghimo sa sulod nga bungbong nga positibo ang potensyal, nga sa baylo makapugong sa mga ion sa pagpadayon sa pag-abot sa sulod nga bungbong ug makapakunhod sa pagkawala sa plasma.
Subay niini nga panghitabo, ang angay nga positibo nga presyur sa bias mahimong magamit sa bungbong sa magnetic filter device aron mapugngan ang pagbangga sa mga ion ug mapaayo ang target nga kahusayan sa transportasyon sa ion.

Klasipikasyon sa magnetic filtration device
(1)Linear nga istruktura. Ang magnetic field nagsilbing giya sa pag-agos sa ion beam, nga nagpamenos sa gidak-on sa cathode spot ug sa proporsyon sa macroscopic particle clusters, samtang gipakusog ang mga bangga sulod sa plasma, nga nag-aghat sa pagkakabig sa neutral nga mga partikulo ngadto sa mga ion ug nagpamenos sa gidaghanon sa macroscopic particle clusters, ug paspas nga nagpamenos sa gidaghanon sa dagkong mga partikulo samtang nagkataas ang kusog sa magnetic field. Kung itandi sa naandan nga multi-arc ion coating method, kini nga structured device nakabuntog sa dakong pagkunhod sa efficiency nga gipahinabo sa ubang mga pamaagi ug makasiguro sa halos makanunayon nga film deposition rate samtang nagpamenos sa gidaghanon sa dagkong mga partikulo sa mga 60%.
(2) Kurba nga estruktura. Bisan kung ang estruktura adunay lainlaing mga porma, apan ang sukaranan nga prinsipyo parehas ra. Ang plasma molihok ubos sa hiniusa nga gimbuhaton sa magnetic field ug electric field, ug ang magnetic field gigamit aron limitahan ug makontrol ang plasma nga wala’y pag-deflect sa paglihok subay sa direksyon sa mga linya sa magnetic force. Ug ang wala’y karga nga mga partikulo molihok subay sa linear ug magkabulag. Ang mga pelikula nga giandam niining structural device adunay taas nga katig-a, ubos nga surface roughness, maayo nga density, parehas nga gidak-on sa lugas, ug lig-on nga film base adhesion. Ang XPS analysis nagpakita nga ang katig-a sa nawong sa ta-C films nga gitabonan niini nga klase sa device mahimong moabot sa 56 GPa, busa ang curved structure device mao ang labing kaylap nga gigamit ug epektibo nga pamaagi alang sa pagtangtang sa dagkong partikulo, apan ang target nga ion transport efficiency kinahanglan nga pauswagon pa. Ang 90° bend magnetic filtration device usa sa labing kaylap nga gigamit nga curved structure device. Ang mga eksperimento sa surface profile sa Ta-C films nagpakita nga ang surface profile sa 360° bend magnetic filtration device wala kaayo mausab kung itandi sa 90° bend magnetic filtration device, busa ang epekto sa 90° bend magnetic filtration alang sa dagkong mga partikulo makab-ot. Ang 90° bend magnetic filtration device kasagarang adunay duha ka klase sa istruktura: ang usa kay bend solenoid nga gibutang sa vacuum chamber, ug ang usa gibutang sa gawas sa vacuum chamber, ug ang kalainan tali kanila anaa lamang sa istruktura. Ang working pressure sa 90° bend magnetic filtration device anaa sa han-ay nga 10-2Pa, ug magamit kini sa lain-laing mga aplikasyon, sama sa coating nitride, oxide, amorphous carbon, semiconductor film ug metal o non-metal film.

Ang kahusayan sa magnetic filtration device
Tungod kay dili tanang dagkong mga partikulo mawad-an og kinetic energy sa padayon nga pagbangga sa bungbong, usa ka piho nga gidaghanon sa dagkong mga partikulo ang makaabot sa substrate pinaagi sa outlet sa tubo. Busa, ang usa ka taas ug pig-ot nga magnetic filtration device adunay mas taas nga kahusayan sa pagsala sa dagkong mga partikulo, apan niining panahona kini makadugang sa pagkawala sa mga target ion ug sa samang higayon makadugang sa pagkakomplikado sa istruktura. Busa, ang pagsiguro nga ang magnetic filtration device adunay maayo kaayo nga pagtangtang sa dagkong mga partikulo ug taas nga kahusayan sa transportasyon sa ion usa ka kinahanglanon nga kinahanglanon alang sa teknolohiya sa multi-arc ion coating nga adunay lapad nga posibilidad sa aplikasyon sa pagdeposito sa mga high performance thin films. Ang operasyon sa magnetic filtration device apektado sa kusog sa magnetic field, bend bias, mechanical baffle aperture, arc source current ug charged particle incidence angle. Pinaagi sa pagtakda og makatarunganon nga mga parameter sa magnetic filtration device, ang epekto sa pagsala sa dagkong mga partikulo ug ang kahusayan sa pagbalhin sa ion sa target mahimong epektibo nga mapauswag.