Prionsabal sciath galúcháin folúis
1. Trealamh agus próiseas fisiceach sciath galúcháin folúis
Is éard atá sa trealamh sciath galúcháin folúis den chuid is mó seomra folúis agus córas aslonnaithe. Taobh istigh den seomra folúis, tá foinse galúcháin (i.e. téitheoir galúcháin), foshraith agus fráma foshraithe, téitheoir foshraithe, córas sceite, srl.
Cuirtear an t-ábhar sciath i bhfoinse galúcháin an tseomra folúis, agus faoi choinníollacha folúis arda, téitear é ag an bhfoinse galúcháin chun galú. Nuair a bhíonn meánraon saor na móilíní gaile níos mó ná méid líneach an tseomra folúis, tar éis d’adaimh agus do mhóilíní an ghal scannáin éalú ó dhromchla an fhoinse galúcháin, is annamh a chuirtear bac orthu mar gheall ar imbhualadh móilíní nó adaimh eile, agus sroicheann siad dromchla an tsubstráit atá le bratú go díreach. Mar gheall ar theocht íseal an tsubstráit, comhdhlúthaíonn na cáithníní gaile scannáin air agus cruthaíonn siad scannán.
Chun greamaitheacht na móilíní galúcháin agus an tsubstráit a fheabhsú, is féidir an tsubstráit a ghníomhachtú trí théamh ceart nó trí ghlanadh ian. Téann sciath galúcháin folúis trí na próisis fhisiceacha seo a leanas ó ghalú ábhair, iompar go dtí taisceadh i scannán.
(1)Ag baint úsáide as bealaí éagsúla chun foirmeacha eile fuinnimh a thiontú ina fhuinneamh teirmeach, téitear an t-ábhar scannáin chun galú nó sublimáidiú ina cháithníní gásacha (adaimh, móilíní nó braislí adamhacha) le méid áirithe fuinnimh (0.1 go 0.3 eV).
(2) Fágann cáithníní gásacha dromchla an scannáin agus iompraítear iad chuig dromchla an tsubstráit ag luas gluaiseachta áirithe, gan imbhualadh go bunúsach, i líne dhíreach.
(3) Comhtháthaíonn agus núicléataíonn na cáithníní gásacha a shroicheann dromchla an tsubstráit, agus ansin fásann siad ina scannán soladach-chéime.
(4) Atheagrú nó nascadh ceimiceach na n-adamh a dhéanann suas an scannán.
2, téamh galúcháin
(1) Galú teasa frithsheasmhach
Is é galú teasa friotaíochta an modh téimh is simplí agus is coitianta a úsáidtear, agus is infheidhme go ginearálta maidir le hábhair sciath a bhfuil pointe leá faoi bhun 1500 ℃ acu. De ghnáth, déantar miotail le pointe leá ard i gcruth sreinge nó bileog (W, Mo, Ti, Ta, níotráit bóróin, srl.) a dhéanamh i gcruth foinse galúcháin oiriúnach, luchtaithe le hábhair galúcháin, trí theas Joule an tsrutha leictrigh chun an t-ábhar plátála a leá, a ghalú nó a fho-mhéadú. Áirítear ar chruth na foinse galúcháin den chuid is mó bíseach il-shnáithe, U-chruthach, tonn sine, pláta tanaí, bád, ciseán cóin, srl. Ag an am céanna, éilíonn an modh go mbeadh pointe leá ard, brú gaile sáithiúcháin íseal, airíonna ceimiceacha cobhsaí ag an ábhar foinse galúcháin, gan imoibriú ceimiceach leis an ábhar sciath ag teocht ard, friotaíocht teasa mhaith, athrú beag i ndlús cumhachta, srl. Glacann sé sruth ard tríd an bhfoinse galúcháin chun an t-ábhar scannáin a théamh suas agus a ghalú trí théamh díreach, nó an t-ábhar scannáin a chur i mbreogán déanta as graifít agus ocsaídí miotail áirithe atá frithsheasmhach in aghaidh teocht ard (mar shampla A202, B0) agus ábhair eile le haghaidh téimh indírigh chun galú.
Tá teorainneacha ag baint le sciath galúcháin téimh friotaíochta: bíonn brú gaile íseal ag miotail teasfhulangacha, rud a fhágann go bhfuil sé deacair scannán tanaí a dhéanamh; bíonn sé éasca cóimhiotal a fhoirmiú le sreang téimh i roinnt eilimintí; níl sé éasca comhdhéanamh aonfhoirmeach den scannán cóimhiotail a fháil. Mar gheall ar an struchtúr simplí, an praghas íseal agus an éascaíocht oibriúcháin atá ag an modh galúcháin téimh friotaíochta, is cur i bhfeidhm an-choitianta é den mhodh galúcháin.
(2) Galú téimh leictreonbhíoma
Is modh é galú leictreonbhíoma chun ábhar sciath a ghalú trína bhuamáil le bhíoma leictreon dlúis ardfhuinnimh trína chur i mbreogán copair uisce-fhuaraithe. Is éard atá sa fhoinse galúcháin foinse astaíochta leictreon, foinse cumhachta luasghéaraithe leictreon, breogán (breogán copair de ghnáth), corna réimse maighnéadaigh, agus sraith uisce fuaraithe, etc. Sa fheiste seo, cuirtear an t-ábhar téite i mbreogán uisce-fhuaraithe, agus ní bhuamálann an bhíoma leictreon ach cuid an-bheag den ábhar, agus fanann an chuid is mó den ábhar atá fágtha ag teocht an-íseal faoi éifeacht fuaraithe an bhreogáin, ar féidir a mheas mar an chuid bhuamáilte den bhreogán. Dá bhrí sin, d'fhéadfadh an modh téimh bhíoma leictreon le haghaidh galúcháin éilliú idir an t-ábhar sciath agus ábhar foinse an ghalú a sheachaint.
Is féidir struchtúr fhoinse galúcháin an bhíoma leictreon a roinnt ina thrí chineál: gunnaí díreacha (gunnaí Boules), gunnaí fáinne (a shleamhnaítear go leictreach) agus gunnaí leictreacha (a shleamhnaítear go maighnéadach). Is féidir breogán amháin nó níos mó a chur i saoráid galúcháin, ar féidir léi go leor substaintí éagsúla a ghalú agus a thaisceadh ag an am céanna nó ar leithligh.
Tá na buntáistí seo a leanas ag foinsí galúcháin bhíoma leictreon.
①Is féidir le dlús ard-bhíoma foinse galúcháin buamála bhíoma leictreon dlús fuinnimh i bhfad níos mó a fháil ná an fhoinse téimh friotaíochta, ar féidir léi ábhair leáphointe ard a ghalú, amhail W, Mo, Al2O3, etc.
② Cuirtear an t-ábhar sciath i mbreogán copair atá fuaraithe le huisce, rud a sheachnaíonn galú an ábhair foinse galúcháin, agus an t-imoibriú eatarthu.
③ Is féidir teas a chur go díreach le dromchla an ábhair sciath, rud a fhágann go bhfuil an éifeachtúlacht theirmeach ard agus an caillteanas seoltachta teasa agus radaíochta teasa íseal.
Is é an míbhuntáiste a bhaineann leis an modh galúcháin téimh bhíoma leictreon ná go ndéanfaidh na príomhleictreoin ón ngunna leictreon agus na leictreoin thánaisteacha ó dhromchla an ábhair sciath na hadaimh atá ag galú agus na móilíní gáis iarmharacha a ianú, rud a théann i bhfeidhm ar cháilíocht an scannáin uaireanta.
(3) Galú teasa ionduchtaithe ardmhinicíochta
Is éard atá i gceist le galú téimh ionduchtaithe ardminicíochta ná an breogán leis an ábhar sciath a chur i lár an chorna bíseach ardminicíochta, ionas go ngineann an t-ábhar sciath sruth cuaráin láidir agus éifeacht hysteresis faoi ionduchtú réimse leictreamaighnéadaigh ardminicíochta, rud a fhágann go dtéann an ciseal scannáin i dteas go dtí go ngalaíonn sé. De ghnáth, is éard atá sa fhoinse galúcháin corna ardminicíochta fuaraithe le huisce agus breogán graifíte nó ceirmeach (ocsaíd mhaignéisiam, ocsaíd alúmanaim, ocsaíd bóróin, srl.). Úsáideann an soláthar cumhachta ardminicíochta minicíocht ó dheich míle go roinnt céad míle Hz, is é an chumhacht ionchuir roinnt go roinnt céad cileavata, dá lú toirt an ábhair membrane, is airde an mhinicíocht ionduchtaithe. De ghnáth, déantar minicíocht corna ionduchtaithe as feadán copair fuaraithe le huisce.
Is é an míbhuntáiste a bhaineann leis an modh galúcháin téimh ionduchtaithe ardmhinicíochta ná nach bhfuil sé éasca an chumhacht ionchuir a choigeartú go mín, agus tá na buntáistí seo a leanas aige.
①Ráta galúcháin ard
②Tá teocht an fhoinse galúcháin aonfhoirmeach agus cobhsaí, mar sin ní bhíonn sé éasca feiniméan na mbraoiníní sciath a splancscáileán, agus is féidir leis feiniméan na bpoll bioráin ar an scannán taiscthe a sheachaint freisin.
③Luchtaítear an fhoinse galúcháin uair amháin, agus is réasúnta éasca agus simplí an teocht a rialú.
Am an phoist: 28 Deireadh Fómhair 2022