Випуски МФіНТ »  Том 38, випуск 2

Динаміка поведінки крапельної фази в плазмових потоках, що формуються в розрядних проміжках вакуумно-дугових розрядів з робочим газом аргоном

М. Є. Свавільний

Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03680, МСП, Київ-142, Україна

Отримано: 24.03.2015. Завантажити: PDF

В роботі розглянуто динаміку поведінки мікрокраплинної фази матеріялу катоди при функціонуванні вакуумної дуги в присутності пасивного робочого газу арґону. За допомогою методики багатосіткового електростатичного аналізатора показано, що в плазмових потоках, які поширюються від катоди, є в наявності і позитивно, і неґативно заряджені мікрочастинки. Позитивний заряд на мікрочастинках зумовлений їх термоемісією. Інтенсивність випаровування крапель, що летять вільно і які набувають позитивного заряду, визначається в основному густиною й енергією йонного потоку на них, а також залежить від значення електронної температури плазми в розрядному проміжку. Для розрахунку швидкостей випаровування крапель необхідно знати як точний вигляд функцій розподілу за енергією для одно- і багатозарядних йонів у плазмовому потоці вздовж всієї траєкторії руху краплі, так і початкові значення температур і траєкторії мікрочастинок, що покидають катоду. На швидкість випаровування мікрокраплі при дуже інтенсивних енергетичних потоках на неї великий вплив може чинити парогазова мішень, що виникає навколо краплі під час її випаровування.

Ключові слова: вакуумно-дугове нанесення, заряд крапель, титанові плівки, мікрокраплинна фаза, функція розподілу йонів, електростатичний аналізатор.

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

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

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  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)

© 2013–2018 «ІМФ НАН України»