Kev siv tshuab lim dej sib nqus

Kev tshawb fawb yooj yim ntawm cov khoom siv lim dej sib nqus
Lub tshuab lim dej ntawm lub cuab yeej lim dej sib nqus rau cov khoom loj hauv cov plasma beam yog raws li nram no:
Siv qhov sib txawv ntawm plasma thiab cov khoom loj hauv qhov them thiab qhov sib piv ntawm qhov them rau qhov hnyav, muaj "kev thaiv" (yog lub baffle lossis phab ntsa raj nkhaus) tso ntawm lub substrate thiab qhov chaw cathode, uas thaiv cov khoom me me uas txav mus rau hauv kab ncaj nraim ntawm cathode thiab lub substrate, thaum cov ions tuaj yeem raug cuam tshuam los ntawm lub zog sib nqus thiab hla dhau "kev thaiv" mus rau lub substrate.

Txoj cai ua haujlwm ntawm cov khoom siv lim dej sib nqus

Hauv lub teb sib nqus, Pe<

Pe thiab Pi yog Larmor radii ntawm electrons thiab ions feem, thiab a yog sab hauv ntawm lub lim hlau nplaum. Cov electrons hauv plasma raug cuam tshuam los ntawm Lorentz lub zog thiab tig raws lub teb hlau nplaum axially, thaum lub teb hlau nplaum muaj tsawg dua qhov cuam tshuam rau cov ions 'clustering vim qhov sib txawv ntawm cov ions thiab electrons hauv Larmor radius. Txawm li cas los xij, thaum lub electron txav mus raws lub axis ntawm lub cuab yeej lim hlau nplaum, nws yuav nyiam cov ions raws lub axial rau kev txav mus los vim nws qhov kev tsom mus rau thiab lub zog hluav taws xob tsis zoo, thiab qhov ceev ntawm electron loj dua li ion, yog li lub electron tas li rub lub ion mus tom ntej, thaum lub plasma ib txwm tseem nyob quasi-electrically neutral. Cov khoom loj yog electrically neutral lossis me ntsis negatively charged, thiab qhov zoo yog loj dua li cov ions thiab electrons, feem ntau tsis cuam tshuam los ntawm lub teb hlau nplaum thiab linear txav raws li inertia, thiab yuav raug lim tawm tom qab sib tsoo nrog phab ntsa sab hauv ntawm lub cuab yeej.
Nyob rau hauv kev ua haujlwm ua ke ntawm qhov nkhaus magnetic field curvature thiab gradient drift thiab ion-electron collisions, cov plasma tuaj yeem raug deflected hauv lub cuab yeej lim dej magnetic. Hauv Cov qauv theoretical feem ntau siv niaj hnub no yog Morozov flux qauv thiab Davidson rigid rotor qauv, uas muaj cov yam ntxwv zoo li nram no: muaj ib lub teb magnetic uas ua rau cov electrons txav mus rau hauv ib txoj kev helical nruj me ntsis.
Lub zog ntawm lub zog sib nqus uas coj kev txav axial ntawm cov plasma hauv lub cuab yeej lim dej sib nqus yuav tsum yog xws li:

Mi, Vo, thiab Z yog qhov hnyav ntawm ion, qhov ceev ntawm kev thauj mus los, thiab tus naj npawb ntawm cov nqi uas nqa. a yog txoj kab uas hla sab hauv ntawm lub lim dej sib nqus, thiab e yog cov nqi hluav taws xob.
Yuav tsum nco ntsoov tias qee cov ions muaj zog siab dua tsis tuaj yeem khi tag nrho los ntawm lub teeb hluav taws xob. Lawv tuaj yeem ncav cuag phab ntsa sab hauv ntawm lub lim dej sib nqus, ua rau phab ntsa sab hauv muaj lub zog zoo, uas ua rau cov ions tsis txuas ntxiv mus txog phab ntsa sab hauv thiab txo qhov poob ntawm plasma.
Raws li qhov xwm txheej no, qhov siab zoo ntawm qhov kev xav tau tuaj yeem siv rau ntawm phab ntsa ntawm lub cuab yeej lim dej sib nqus kom tiv thaiv kev sib tsoo ntawm cov ions los txhim kho qhov kev thauj mus los ntawm cov ion.

Kev faib tawm ntawm cov khoom siv lim dej sib nqus
(1) Cov qauv kab. Lub zog sib nqus ua haujlwm ua tus qhia rau cov dej ntws ntawm cov ion beam, txo qhov loj ntawm qhov chaw cathode thiab qhov sib piv ntawm cov pawg me me macroscopic, thaum ua kom muaj kev sib tsoo hauv cov plasma, ua rau muaj kev hloov pauv ntawm cov khoom nruab nrab mus rau hauv ions thiab txo cov lej ntawm cov pawg me me macroscopic, thiab txo cov lej ntawm cov khoom loj sai sai thaum lub zog sib nqus nce ntxiv. Piv nrog rau txoj kev txheej txheem ntau-arc ion txheej txheem, cov cuab yeej tsim no kov yeej qhov kev txo qis tseem ceeb hauv kev ua haujlwm los ntawm lwm txoj hauv kev thiab tuaj yeem ua kom muaj qhov nrawm ntawm cov yeeb yaj kiab thaum txo cov lej ntawm cov khoom loj los ntawm kwv yees li 60%.
(2) Cov qauv nkhaus. Txawm hais tias cov qauv muaj ntau hom, tab sis lub hauv paus ntsiab lus yog tib yam. Cov plasma txav mus rau hauv qab kev ua haujlwm ua ke ntawm lub zog sib nqus thiab lub zog hluav taws xob, thiab lub zog sib nqus yog siv los txwv thiab tswj cov plasma yam tsis cuam tshuam kev txav mus los raws li cov kab sib nqus. Thiab cov khoom me me uas tsis tau them yuav txav mus raws li kab thiab raug sib cais. Cov yeeb yaj kiab uas tau npaj los ntawm cov khoom siv no muaj qhov nyuaj siab, qhov tsis sib xws ntawm qhov chaw, qhov ceev zoo, qhov loj me ntawm cov noob sib xws, thiab cov yeeb yaj kiab muaj zog lo rau. Kev tshuaj xyuas XPS qhia tau hais tias qhov nyuaj ntawm qhov chaw ntawm cov yeeb yaj kiab ta-C uas tau coated nrog hom khoom siv no tuaj yeem ncav cuag 56 GPa, yog li cov khoom siv nkhaus yog txoj hauv kev siv dav tshaj plaws thiab ua tau zoo rau kev tshem tawm cov khoom loj, tab sis lub hom phiaj ion thauj khoom zoo yuav tsum tau txhim kho ntxiv. Lub cuab yeej lim dej sib nqus 90 ° khoov yog ib qho ntawm cov khoom siv nkhaus siv dav tshaj plaws. Cov kev sim ntawm qhov profile ntawm Ta-C zaj duab xis qhia tau hais tias qhov profile ntawm qhov profile ntawm 360 ° khoov magnetic lim dej tsis hloov pauv ntau piv rau 90 ° khoov magnetic lim dej, yog li qhov cuam tshuam ntawm 90 ° khoov magnetic lim dej rau cov khoom loj tuaj yeem ua tiav tau yooj yim. 90 ° khoov magnetic lim dej feem ntau muaj ob hom qauv: ib qho yog lub solenoid khoov tso rau hauv lub tshuab nqus tsev, thiab lwm qhov yog tso tawm ntawm lub tshuab nqus tsev, thiab qhov sib txawv ntawm lawv tsuas yog nyob rau hauv cov qauv. Lub siab ua haujlwm ntawm 90 ° khoov magnetic lim dej yog nyob rau hauv qhov kev txiav txim ntawm 10-2Pa, thiab nws tuaj yeem siv rau hauv ntau yam kev siv, xws li txheej nitride, oxide, amorphous carbon, semiconductor zaj duab xis thiab hlau lossis tsis yog hlau zaj duab xis.

Kev ua haujlwm ntawm cov khoom siv lim dej sib nqus
Vim tias tsis yog txhua yam khoom loj tuaj yeem poob lub zog kinetic hauv kev sib tsoo tas mus li nrog phab ntsa, qee cov khoom loj yuav mus txog lub substrate los ntawm lub qhov hluav taws xob. Yog li ntawd, lub cuab yeej lim dej sib nqus ntev thiab nqaim muaj kev lim dej zoo dua ntawm cov khoom loj, tab sis lub sijhawm no nws yuav ua rau kom poob ntawm cov ions phiaj thiab tib lub sijhawm ua rau qhov nyuaj ntawm cov qauv. Yog li ntawd, kev ua kom ntseeg tau tias lub cuab yeej lim dej sib nqus muaj kev tshem tawm cov khoom loj zoo heev thiab kev ua haujlwm siab ntawm kev thauj mus los ion yog qhov tsim nyog rau kev siv tshuab multi-arc ion txheej kom muaj kev cia siab dav hauv kev tso cov yeeb yaj kiab nyias ua haujlwm siab. Kev ua haujlwm ntawm lub cuab yeej lim dej sib nqus cuam tshuam los ntawm lub zog sib nqus, khoov bias, lub qhov baffle mechanical, arc qhov chaw tam sim no thiab lub kaum sab xis them cov khoom me me. Los ntawm kev teeb tsa cov kev cai tsim nyog ntawm lub cuab yeej lim dej sib nqus, cov nyhuv lim dej ntawm cov khoom loj thiab kev ua haujlwm hloov pauv ion ntawm lub hom phiaj tuaj yeem txhim kho tau zoo.