Uimh.1 Prionsabal spútaireachta maighnéadrón cuisleach ardchumhachta
Úsáideann an teicníc spútaireachta maighnéadróin cuislithe ardchumhachta cumhacht cuisle buaic ard (2-3 ord méide níos airde ná spútaireacht maighnéadróin thraidisiúnta) agus timthriall dleachta cuisle íseal (0.5%-10%) chun rátaí arda díscaoilte miotail (>50%) a bhaint amach, rud a dhíorthaítear ó shaintréithe spútaireachta an mhaighnéadróin, mar a thaispeántar i bPictiúr 1, áit a bhfuil an dlús reatha sprioc buaic I comhréireach leis an n-ú cumhacht easpónantúil den voltas urscaoilte U, I = kUn (is tairiseach é n a bhaineann le struchtúr an chatóide, an réimse maighnéadach agus an t-ábhar). Ag dlúis chumhachta níos ísle (voltas íseal) bíonn an luach n de ghnáth sa raon 5 go 15; de réir mar a mhéadaíonn an voltas urscaoilte, méadaíonn an dlús reatha agus an dlús cumhachta go tapa, agus ag voltas ard bíonn an luach n ina 1 mar gheall ar chailliúint teorannú an réimse mhaighnéadaigh. Má bhíonn sé ag dlúis chumhachta ísle, is iad na hiain gháis atá sa mhodh urscaoilte cuislithe gnáth a chinneann an t-urscaoileadh gáis; Má mhéadaíonn cion na n-ian miotail sa plasma ag dlúis ardchumhachta agus má aistríonn roinnt ábhar, is é sin, sa mhodh féin-spútartha, i.e. Coinnítear an plasma trí ianú na gcáithníní neodracha spútartha agus na n-ian miotail tánaisteacha, agus ní úsáidtear adaimh gháis támha amhail Ar ach chun an plasma a adhaint, agus ina dhiaidh sin déantar na cáithníní miotail spútartha a ianú in aice leis an sprioc agus a luasghéarú ar ais chun an sprioc spútartha a bhuamáil faoi ghníomhaíocht réimsí maighnéadacha agus leictreacha chun an t-urscaoileadh ard reatha a choinneáil, agus is cáithníní miotail an-ianaithe an plasma. Mar gheall ar éifeacht téimh an phróisis spútaireachta ar an sprioc, chun oibriú cobhsaí na sprice in iarratais thionsclaíocha a chinntiú, ní féidir an dlús cumhachta a chuirtear i bhfeidhm go díreach ar an sprioc a bheith ró-mhór, go ginearálta ba chóir go mbeadh fuarú uisce díreach agus seoltacht theirmeach an ábhair sprice 25 W/cm2 faoi bhun, fuarú uisce indíreach, drochsheoltacht theirmeach an ábhair sprice, ábhar sprice de bharr ilroinnte mar gheall ar strus teirmeach nó ina bhfuil comhpháirteanna cóimhiotail so-ghalaithe ísle san ábhar sprice agus i gcásanna eile ní féidir dlús cumhachta a bheith ach 2 ~ 15 W/cm2 faoi bhun, i bhfad faoi bhun riachtanais an dlús ardchumhachta. Is féidir fadhb róthéamh na sprice a réiteach trí úsáid a bhaint as bíoga ardchumhachta an-chúng. Sainmhíníonn Anders spútaireacht maighnéadrón bíogach ardchumhachta mar chineál spútaireachta bíogach ina sáraíonn an dlús cumhachta buaic an dlús cumhachta meánach faoi 2 go 3 ord méide, agus ina bhfuil an spútaireacht ian sprice i réim sa phróiseas spútaireachta, agus tá na hadaimh spútaireachta sprice an-deighilte.
Uimh.2 Saintréithe an taiscthe sciath spútarála maighnéadrón cuisleach ardchumhachta
Is féidir le spútaradh maighnéadrón cuisleach ardchumhachta plasma a tháirgeadh le ráta díscaoilte ard agus fuinneamh ian ard, agus is féidir leis brú claonta a chur i bhfeidhm chun na hiain luchtaithe a bhrostú, agus déantar an próiseas taiscthe sciath a bhuamáil le cáithníní ardfhuinnimh, ar teicneolaíocht IPVD tipiciúil í. Bíonn tionchar an-tábhachtach ag fuinneamh agus dáileadh na n-ian ar cháilíocht agus ar fheidhmíocht an sciath.
Maidir le IPVD, bunaithe ar mhúnla cáiliúil réigiúin struchtúraigh Thorton, mhol Anders samhail réigiúin struchtúraigh lena n-áirítear taisceadh plasma agus greanadh ian, agus leathnaigh sé an gaol idir struchtúr sciath agus teocht agus brú aeir i samhail réigiúin struchtúraigh Thorton go dtí an gaol idir struchtúr sciath, teocht agus fuinneamh ian, mar a thaispeántar i bPictiúr 2. I gcás sciath taisceadh ian ísealfhuinnimh, cloíonn struchtúr an sciath le samhail chrios struchtúir Thorton. De réir mar a mhéadaíonn teocht an taisceadh, an t-aistriú ó réigiún 1 (criostail snáithíní scagacha scaoilte) go réigiún T (criostail snáithíní dlúth), réigiún 2 (criostail cholúnacha) agus réigiún 3 (réigiún athchriostalaithe); de réir mar a mhéadaíonn fuinneamh ian an taisceadh, laghdaíonn an teocht aistrithe ó réigiún 1 go réigiún T, réigiún 2 agus réigiún 3. Is féidir na criostail snáithíní ard-dlúis agus na criostail cholúnacha a ullmhú ag teocht íseal. Nuair a mhéadaíonn fuinneamh na n-ian taiscthe go dtí an t-ord 1-10 eV, feabhsaítear buamáil agus greanadh ian ar dhromchla na sciath taiscthe agus méadaítear tiús na sciath.
Uimh.3 Ullmhú ciseal sciath crua trí theicneolaíocht spútaireachta maighnéadrón cuisleach ardchumhachta
Tá an sciath a ullmhaítear le teicneolaíocht spútartha maighnéadráin cuislithe ardchumhachta níos dlúithe, le hairíonna meicniúla níos fearr agus cobhsaíocht ardteochta. Mar a thaispeántar i bPictiúr 3, is struchtúr criostail colúnach é an sciath TiAlN spútartha maighnéadráin thraidisiúnta le cruas 30 GPa agus modúl Young de 460 GPa; is cruas 34 GPa atá sa sciath HIPIMS-TiAlN agus is é 377 GPa modúl Young; is tomhas ar dhianacht an sciath an cóimheas idir cruas agus modúl Young. Ciallaíonn cruas níos airde agus modúl Young níos lú dianacht níos fearr. Tá cobhsaíocht ardteochta níos fearr ag an sciath HIPIMS-TiAlN, agus céim heicseagánach AlN deasctha sa sciath TiAlN thraidisiúnta tar éis cóireála annealaithe ardteochta ag 1,000 °C ar feadh 4 uair an chloig. Laghdaíonn cruas an sciath ag teocht ard, agus fanann an sciath HIPIMS-TiAlN gan athrú tar éis cóireála teasa ag an teocht agus an t-am céanna. Tá teocht tosaigh ocsaídiúcháin ardteochta níos airde ag sciath HIPIMS-TiAlN ná sciath thraidisiúnta. Dá bhrí sin, taispeánann sciath HIPIMS-TiAlN feidhmíocht i bhfad níos fearr in uirlisí gearrtha ardluais ná uirlisí brataithe eile a ullmhaítear trí phróiseas PVD.
Am an phoist: 08 Samhain 2022