Batakang teorya sa magnetic filtration device
Ang mekanismo sa pagsala sa magnetic filtering device alang sa dagkong mga partikulo sa plasma beam mao ang mosunod:
Gamit ang kalainan tali sa plasma ug dagkong mga partikulo nga nag-charge ug charge-to-mass ratio, adunay usa ka "babag" (bisan usa ka baffle o usa ka curved tube wall) nga nagbutang sa taliwala sa substrate ug sa cathode surface, nga nagbabag sa bisan unsang mga partikulo nga naglihok sa usa ka tul-id nga linya sa taliwala sa cathode ug sa substrate, samtang ang mga ion mahimong mapatipas sa magnetic field ug moagi sa "babag" 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 mga ion matag usa, ug ang a mao ang sulod nga diametro sa magnetic filter.Ang mga electron sa plasma apektado sa Lorentz nga puwersa ug nagtuyok subay sa magnetic field axially, samtang ang magnetic field adunay gamay nga epekto sa mga ions' clustering tungod sa kalainan tali sa mga ion ug mga electron sa Larmor radius.Apan, sa diha nga ang electron kalihukan sa daplin sa axis sa magnetic filter device, kini makadani sa ions sa daplin sa axial alang sa rotational motion tungod sa iyang focus ug ang lig-on nga negatibo nga electric uma, ug ang electron speed mao ang mas dako pa kay sa ion, mao nga ang electron kanunay nga gibira ang ion sa unahan, samtang ang plasma kanunay nagpabilin nga quasi-electrically neutral.Ang dagkong mga partikulo kay neyutral sa elektrisidad o gamay nga negatibo nga gikargahan, ug ang kalidad mas dako pa kay sa mga ion ug mga electron, sa batakan dili maapektuhan sa magnetic field ug linear motion ubay sa inertia, ug masala human sa pagbangga sa sulod nga bungbong sa kahimanan.
Ubos sa hiniusa nga function sa bending magnetic field curvature ug gradient drift ug ion-electron collisions, ang plasma mahimong mabalhin sa magnetic filtration device.Sa Ang komon nga theoretical nga mga modelo nga gigamit 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 hugot nga helical nga paagi.
Ang kusog sa magnetic field nga naggiya sa axial motion sa plasma sa magnetic filtration device kinahanglan nga ingon niana:
Ang Mi, Vo, ug Z mao ang ion mass, ang katulin sa transportasyon, ug ang gidaghanon sa mga singil nga gidala matag usa.a mao ang sulod nga diametro sa magnetic filter, ug ang e mao ang electron charge.
Kinahanglang matikdan nga ang pipila ka mas taas nga mga ion sa enerhiya dili bug-os nga gapos sa electron beam.Mahimong makaabot sila sa sulod nga bungbong sa magnetic filter, nga maghimo sa sulod nga bungbong sa usa ka positibo nga potensyal, nga sa baylo makapugong sa mga ion sa pagpadayon sa pagkab-ot sa sulod nga bungbong ug makapamenos sa pagkawala sa plasma.
Sumala sa kini nga panghitabo, ang usa ka angay nga positibo nga presyur sa bias mahimong magamit sa dingding sa magnetic filter device aron mapugngan ang pagbangga sa mga ion aron mapauswag ang kahusayan sa transportasyon sa target nga ion.
Klasipikasyon sa magnetic filtration device
(1) Linear nga istruktura.Ang magnetic field naglihok isip usa ka giya alang sa dagan sa ion beam, nga nagpamenos sa gidak-on sa cathode spot ug sa proporsiyon sa macroscopic particle clusters, samtang gipakusog ang mga bangga sa sulod sa plasma, nga nag-aghat sa pagkakabig sa neutral nga mga partikulo ngadto sa mga ion ug pagkunhod sa gidaghanon sa mga macroscopic. particle clusters, ug paspas nga pagkunhod sa gidaghanon sa dagkong mga partikulo samtang ang magnetic field kusog nagdugang.Kung itandi sa naandan nga multi-arc ion coating nga pamaagi, kini nga istruktura nga aparato nakabuntog sa hinungdanon nga pagkunhod sa kahusayan nga gipahinabo sa ubang mga pamaagi ug masiguro ang hinungdanon nga kanunay nga rate sa pagdeposito sa pelikula samtang gikunhuran ang gidaghanon sa dagkong mga partikulo sa mga 60%.
(2) Curve-type nga istruktura.Bisan kung ang istruktura adunay lainlaing mga porma, apan ang sukaranan nga prinsipyo parehas.Ang plasma naglihok ubos sa hiniusa nga function sa magnetic field ug electric field, ug ang magnetic field gigamit sa pagpugong ug pagkontrol sa plasma nga walay pagtipas sa paglihok subay sa direksyon sa magnetic force lines.Ug ang wala makarga nga mga partikulo molihok subay sa linear ug mabulag.Ang mga pelikula nga giandam niini nga structural device adunay taas nga katig-a, ubos nga pagkagapos sa nawong, maayo nga densidad, uniporme nga gidak-on sa lugas, ug lig-on nga film base adhesion.Gipakita sa pag-analisar sa XPS nga ang katig-a sa nawong sa mga pelikula nga ta-C nga adunay sapaw sa kini nga klase sa aparato mahimong moabot sa 56 GPa, sa ingon ang curved structure nga aparato mao ang labing kaylap nga gigamit ug epektibo nga pamaagi alang sa pagtangtang sa daghang mga partikulo, apan ang target nga kahusayan sa transportasyon sa ion kinahanglan nga milambo pa.Ang 90 ° bend magnetic filtration device mao ang usa sa labing kaylap nga gigamit nga curved structure device.Ang mga eksperimento sa ibabaw nga profile sa Ta-C nga mga pelikula nagpakita nga ang nawong nga profile sa 360 ° bend magnetic filtration device dili kaayo mausab kon itandi sa 90 ° bend magnetic filtration device, mao nga ang epekto sa 90 ° bend magnetic filtration alang sa dagkong mga partikulo mahimong batakan. nakab-ot.Ang 90 ° bend magnetic filtration device nag-una adunay duha ka matang sa mga istruktura: ang usa usa ka bend solenoid nga gibutang sa vacuum chamber, ug ang usa gibutang gikan sa vacuum chamber, ug ang kalainan tali kanila anaa lamang sa istruktura.Ang nagtrabaho nga presyur sa 90 ° bend magnetic filtration device naa sa han-ay sa 10-2Pa, ug kini magamit sa usa ka halapad nga 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 tanan nga dagkong mga partikulo mahimong mawad-an sa kinetic energy sa padayon nga pagbangga sa bungbong, usa ka piho nga gidaghanon sa dagkong mga partikulo ang makaabot sa substrate pinaagi sa pipe outlet.Busa, ang usa ka taas ug pig-ot nga magnetic filtration device adunay mas taas nga filtration efficiency sa dagkong mga partikulo, apan niining panahona kini makadugang sa pagkawala sa mga target ions ug sa samang higayon makadugang sa pagkakomplikado sa istruktura.Busa, ang pagsiguro nga ang magnetic filtration device adunay maayo kaayo nga dako nga pagtangtang sa partikulo ug taas nga episyente sa transportasyon sa ion usa ka kinahanglanon nga kinahanglanon alang sa teknolohiya nga multi-arc ion coating aron adunay usa ka halapad nga posibilidad sa aplikasyon sa pagdeposito sa taas nga pasundayag nga manipis nga mga pelikula.Ang operasyon sa magnetic filtration device apektado sa magnetic field strength, bend bias, mechanical baffle aperture, arc source current ug charged particle incidence angle.Pinaagi sa pagbutang sa 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.
Oras sa pag-post: Nob-08-2022