Выпуски МФиНТ »  Том 38, выпуск 2

Динамика поведения капельной фазы в плазменных потоках, формирующихся в разрядных промежутках вакуумно-дуговых разрядов с рабочим газом аргоном

Н. Е. Свавильный

Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03680, ГСП, Киев-142, Украина

Получена: 24.03.2015. Скачать: PDF

В работе рассмотрена динамика поведения микрокапельной фазы материала катода при функционировании вакуумной дуги в присутствии пассивного рабочего газа Ar. С помощью методики многосеточного электростатического анализатора показано, что в плазменных потоках, распространяющихся от катода, присутствуют и положительно, и отрицательно заряженные микрочастицы. Положительный заряд на микрочастицах обусловлен их термоэмиссией. Интенсивность испарения свободно летящих капель, которые приобретают положительный заряд, определяется в основном плотностью и энергией ионного потока на них и зависит от значения электронной температуры плазмы в разрядном промежутке. Для вычисления скоростей испарения капель требуется знать как точный вид функций распределения по энергии для одно- и многозарядных ионов в потоке вдоль всей траектории движения капли, так и начальные значения температур и траектории микрочастиц, покидающих катод. На скорость испарения микрокапли при очень интенсивных энергетических потоках на неё сильное влияние может оказывать наличие парогазовой мишени, возникающей вокруг капли во время её испарения.

Ключевые слова: вакуумно-дуговое нанесение, заряд капель, титановые плёнки, микрокапельная фаза, функция распределения ионов, электростатический анализатор.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v38/i02/0247.html

PACS: 52.20.-j, 52.70.Nc, 52.77.Dq, 52.80.Yr, 68.55.Nq, 81.15.Gh

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. И. И. Аксенов, А. А. Андреев, В. А. Белоус, В. Е. Стрельницкий, В. М. Хороших, Вакуумная дуга (Киев: Наукова думка: 2012)
  2. R. L. Boxman, P. J. Martin, and D. M. Sanders, Handbook of Vacuum Arc: Science and Technology (Park Ridge, NJ: Noyes Publ.: 1995)
  3. Handbook of Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition (Eds. A. Anders and A. Willey) (New York: Interscienсe Publ.: 1995)
  4. И. И. Аксенов, Вакуумная дуга в эрозионных источниках плазмы (Харьков: ННЦ «ХФТИ»: 2005)
  5. И. Г. Кесаев, Катодные процессы электрической дуги (Москва: Наука: 1968)
  6. В. Е. Панарин, Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки (Санкт-Петербург: Изд-во Политехнического ун-та: 2006), ч. 1, с. 191
  7. В. Е. Панарин, Е. В. Дабижа, Сверхтвёрдые материалы, № 6: 41 (2001)
  8. А. И. Кузьмичев, Магнетронные распылительные системы (Киев: Аверс: 2008)
  9. И. И. Аксёнов, Вакуумно-дуговые источники фильтрованной плазмы: история, теория, практика, перспективы (Харьков: ННЦ «ХФТИ», Константа: 2003)
  10. M. Keidar, I. I. Beilis, R. Aharonov, D. Arbilly, R. L. Boxman, and S. Goldsmith, J. Phys. D: Appl. Phys., 30, No. 21: 2972 (1997) Crossref
  11. А. В. Елецкий, УФН, 172, № 4: 401 (2002) Crossref
  12. Н. Е. Свавильный, В. Е. Панарин, А. И. Хоминич, Инженерный журнал «Нанотехника», 21, № 1: 45 (2010)
  13. Н. Е. Свавильный, Металлофиз. новейшие технол., 32, № 11: 1485 (2010)
  14. Н. И. Ионов, ЖТФ, 34, № 5: 769 (1964)
  15. Л. И. Романюк, Н. Е. Свавильный, УФЖ, 21, № 6: 981 (1976)
  16. В. В. Копышинский, Н. Е. Свавильный, В. Ф. Семенюк, В. Н. Хоминич, Д. Л. Чернолуцкий, Технология и конструирование электронной аппаратуры, № 1: 38 (1997)
  17. E. Erturk and H. J. Heuvel, Thin Solid Films, 153, Nos. 1–3: 135 (1987) Crossref
  18. R. L. Boxman and S. Goldsmith, J. Appl. Phys., 52, No. 1: 151 (1981) Crossref
  19. Z. Cheng, M. Wang, and J. Zou, Surf. Coat. Technol., 92, Nos. 1–2: 50 (1997) Crossref
  20. F. Rysanek, R. L. Barton, and M. Keidar, 42nd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conf. and Exhibit (Sacramento, California: 2006), p. 4499
  21. M. Keidar, I. Beilis, R. L. Boxman, and S. Goldsmith, IEEE Trans. Plasma Sci., 24, No. 1: 226 (1996) Crossref
  22. M. Keidar, I. Beilis, R. L. Boxman, and S. Goldsmith, Surf. Coat. Technol., 86–87, Pt. 1: 415 (1996) Crossref
  23. В. В. Кунченко, В. Г. Падалка, В. М. Хороших, ЖТФ, 54, № 8: 1530 (1984)
  24. А. Энгель, Ионизованные газы (Москва: ГИФМЛ: 1959)
  25. А. А. Плютто, В. Н. Рыжков, А. Т. Капина, ЖЭТФ, 47, № 2: 494 (1964)
  26. I. B. Brown, Rev. Sci. Instr., 65, No. 10: 3061 (1994) Crossref
  27. W. D. Davis and H. C. Miller, J. Appl. Phys., 40, No. 5: 2212 (1969) Crossref
  28. М. Д. Габович, Физика и техника плазменных источников ионов (Москва: Атомиздат: 1972)
  29. И. К. Кикоин, Таблицы физических величин (Москва: Атомиздат: 1976)
  30. А. Мюллер, В. П. Шевелько, ЖТФ, 50, № 5: 985 (1980)

© 2013–2017 «ИМФ НАН Украины»