Teoria fototra momba ny fitaovana fanivanana magnetika
Toy izao manaraka izao ny fomba fanivanana ataon'ny fitaovana fanivanana magnetika ho an'ny poti-javatra lehibe ao amin'ny taratra plasma:
Amin'ny fampiasana ny fahasamihafana misy eo amin'ny plasma sy ny poti-javatra lehibe mitondra herinaratra sy ny tahan'ny fiampangana amin'ny lanja, dia misy "sakana" (na baffle na rindrin'ny fantsona miolikolika) eo anelanelan'ny substrate sy ny velaran'ny katôda, izay manakana ny poti-javatra rehetra mihetsika amin'ny tsipika mahitsy eo anelanelan'ny katôda sy ny substrate, raha toa kosa ka azo avilivilin'ny saha magnetika ny iôna ary mandalo amin'ny "sakana" mankany amin'ny substrate.
Fitsipiky ny fiasan'ny fitaovana fanivanana magnetika
Ao amin'ny saha magnetika, Pe<
Pe sy Pi dia ny radius Larmor an'ny elektrôna sy iôna tsirairay avy, ary ny a dia ny savaivony anatiny amin'ny sivana magnetika. Ny elektrôna ao amin'ny plasma dia voakasiky ny herin'i Lorentz ary mihodina manaraka ny saha magnetika amin'ny axial, raha toa kosa ny saha magnetika dia tsy dia misy fiantraikany amin'ny fivondronan'ny iôna noho ny fahasamihafan'ny iôna sy ny elektrôna ao amin'ny radius Larmor. Na izany aza, rehefa mihetsika manaraka ny axe-n'ny fitaovana sivana magnetika ny elektrôna, dia hisarika iôna manaraka ny axial ho an'ny fihetsehana fihodinana noho ny fifantohana sy ny saha elektrika ratsy matanjaka, ary ny hafainganam-pandehan'ny elektrôna dia lehibe kokoa noho ny iôna, ka ny elektrôna dia misintona ny iôna hatrany, raha toa kosa ny plasma dia mijanona ho tsy miandany amin'ny herinaratra foana. Ny poti-javatra lehibe dia tsy miandany amin'ny herinaratra na somary ratsy fiampangana, ary ny kalitao dia lehibe kokoa noho ny iôna sy ny elektrôna, tsy voakasiky ny saha magnetika sy ny fihetsehana linear manaraka ny inertia, ary ho voasivana rehefa avy mifandona amin'ny rindrina anatiny amin'ny fitaovana.
Eo ambanin'ny fiasan'ny fiolahana amin'ny sehatry ny andriamby miondrika sy ny fiovaovan'ny gradient ary ny fifandonana amin'ny ion-elektronika, dia azo avily lalana ny plasma ao amin'ny fitaovana fanivanana andriamby. Ao amin'ny modely teôria mahazatra ampiasaina ankehitriny dia ny modely flux Morozov sy ny modely rotor henjana Davidson, izay manana ireto toetra iraisana manaraka ireto: misy sehatra andriamby izay mahatonga ny elektrôna hihetsika amin'ny fomba helika tanteraka.
Ny tanjaky ny saha magnetika izay mitarika ny fihetsehan'ny plasma amin'ny alalan'ny axial ao amin'ny fitaovana sivana magnetika dia tokony ho toy izao manaraka izao:
Mi, Vo, ary Z no lanjan'ny iôna, ny hafainganam-pandehan'ny fitaterana, ary ny isan'ny fiampangana entina. Ny a no savaivony anatiny amin'ny sivana magnetika, ary ny e no fiampangana elektrôna.
Tsara homarihina fa misy iôna manana angovo ambony kokoa tsy afaka mifamatotra tanteraka amin'ny taratra elektrôna. Mety hahatratra ny rindrina anatiny amin'ny sivana magnetika izy ireo, ka mahatonga ny rindrina anatiny ho manana hery tsara, izay manakana ny iôna tsy hanohy hahatratra ny rindrina anatiny ary mampihena ny fahaverezan'ny plasma.
Araka ity trangan-javatra ity, dia azo ampiharina amin'ny rindrin'ny fitaovana sivana magnetika ny tsindry mitongilana tsara sahaza mba hanakanana ny fifandonan'ny ion sy hanatsarana ny fahombiazan'ny fitaterana ion kendrena.
Fanasokajiana ny fitaovana fanivanana magnetika
(1) Rafitra tsy mitongilana. Ny saha magnetika dia miasa ho toy ny mpitari-dalana ho an'ny fikorianan'ny taratra ion, mampihena ny haben'ny teboka katôda sy ny ampahany amin'ny vondron-javatra makroskopika, sady manamafy ny fifandonana ao anatin'ny plasma, manosika ny fiovan'ny singa tsy miandany ho ion ary mampihena ny isan'ny vondron-javatra makroskopika, ary mampihena haingana ny isan'ny singa lehibe rehefa mitombo ny tanjaky ny saha magnetika. Raha ampitahaina amin'ny fomba fanosorana ionina maro-arc mahazatra, ity fitaovana voarafitra ity dia mandresy ny fihenan'ny fahombiazana lehibe ateraky ny fomba hafa ary afaka miantoka ny tahan'ny fametrahana sarimihetsika tsy miovaova sady mampihena ny isan'ny singa lehibe eo amin'ny 60%.
(2) Rafitra karazana miolikolika. Na dia manana endrika samihafa aza ny rafitra, dia mitovy ny foto-kevitra fototra. Mihetsika eo ambanin'ny fiasan'ny saha magnetika sy ny saha elektrika ny plasma, ary ampiasaina hamerana sy hifehezana ny plasma tsy misy fanilikilihana ny fihetsehana manaraka ny lalan'ny herin'andriamby. Ary hihetsika manaraka ny tsipika mahitsy ireo poti-javatra tsy misy fiampangana ary hisaraka. Ny sarimihetsika nomanin'ity fitaovana ara-drafitra ity dia manana hamafin'ny ambony, tsy dia misy harafesina loatra, hakitroky tsara, haben'ny voa mitovy, ary fifikirana matanjaka amin'ny fotony sarimihetsika. Ny fanadihadiana XPS dia mampiseho fa ny hamafin'ny ambonin'ny sarimihetsika ta-C voarakotra amin'ity karazana fitaovana ity dia mety hahatratra 56 GPa, noho izany ny fitaovana rafitra miolikolika no fomba be mpampiasa indrindra sy mahomby indrindra amin'ny fanesorana poti-javatra lehibe, saingy mila hatsaraina bebe kokoa ny fahombiazan'ny fitaterana ion kendrena. Ny fitaovana sivana magnetika miolikolika 90° dia iray amin'ireo fitaovana rafitra miolikolika be mpampiasa indrindra. Ny fanandramana ny mombamomba ny ambonin'ny sarimihetsika Ta-C dia mampiseho fa ny mombamomba ny ambonin'ny fitaovana sivana magnetika miolikolika 360° dia tsy miova firy raha oharina amin'ny fitaovana sivana magnetika miolikolika 90°, ka azo tratrarina amin'ny ankapobeny ny vokatry ny sivana magnetika miolikolika 90° ho an'ny poti-javatra lehibe. Ny fitaovana sivana magnetika miondrika 90° dia misy karazany roa: ny iray dia solenoida miondrika napetraka ao amin'ny efitrano banga, ary ny iray kosa apetraka ivelan'ny efitrano banga, ary ny fahasamihafana misy eo amin'izy ireo dia eo amin'ny rafitra fotsiny. Ny tsindry fiasan'ny fitaovana sivana magnetika miondrika 90° dia eo amin'ny 10-2Pa, ary azo ampiasaina amin'ny fampiharana isan-karazany, toy ny fanosorana nitrida, oksida, karbônina amorfa, sarimihetsika semiconductor ary sarimihetsika metaly na tsy metaly.
Ny fahombiazan'ny fitaovana fanivanana magnetika
Satria tsy ny poti-javatra lehibe rehetra no mety hamoy angovo kinetika amin'ny fifandonana mitohy amin'ny rindrina, dia hisy poti-javatra lehibe maromaro ho tonga ao amin'ny substrate amin'ny alàlan'ny fivoahan'ny fantsona. Noho izany, ny fitaovana sivana magnetika lava sy tery dia manana fahombiazana ambony kokoa amin'ny sivana poti-javatra lehibe, saingy amin'izao fotoana izao dia hampitombo ny fahaverezan'ny ion-kendrena ary miaraka amin'izay dia hampitombo ny fahasarotan'ny rafitra. Noho izany, ny fiantohana fa ny fitaovana sivana magnetika dia manana fanesorana poti-javatra lehibe tsara sy fahombiazana avo lenta amin'ny fitaterana ion dia fepetra takiana mialoha mba hahafahan'ny teknolojia coating ion multi-arc manana fahafahana hampiasaina betsaka amin'ny fametrahana sarimihetsika manify avo lenta. Ny fiasan'ny fitaovana sivana magnetika dia voakasiky ny tanjaky ny saha magnetika, ny fitongilanan'ny fiolahana, ny fisokafan'ny baffle mekanika, ny courant loharano arc ary ny zoro fidirana poti-javatra misy fiampangana. Amin'ny alàlan'ny fametrahana masontsivana mety amin'ny fitaovana sivana magnetika, dia azo hatsaraina tsara ny vokatry ny sivana poti-javatra lehibe sy ny fahombiazan'ny famindrana ion-kendrena.
Fotoana fandefasana: 08 Novambra 2022