Катодное темное пространство

Рассмотрим теперь несколько физических аспектов пространственных характеристик газового разряда. Обращаясь к рис. 3.18, мы видим, что в тлеющем разряде можно выделить пять основных пространственных областей. 1) Катодное темное пространство. Это область, которая сравнительно слабо излучает и имеет длину, как правило, много меньше 1 мм. В этой области наблюдается зна-(рис. 3.18,6). 2) Катодное [c.136]

Чтобы объяснить наличие катодного темного пространства, заметим, что полный ток, связанный с ионами и электронами, должен, очевидно, быть постоянным по всей длине разряда. Мы считаем также, что в общем случае благодаря более высокой подвижности электронов ток переносится главным образом этими частицами. Однако, если эмиссионная способность катода ограничена, то значительную долю полного тока катода должны переносить ионы (рис. 3.18, б). Чтобы ионы могли переносить ток, для ускорения их массы требуется высокая напряженность поля и, таким образом, большое катодное падение напряжения ( 100—400 В).Если же катод испускает достаточное количество электронов с помощью термоэлектронной эмиссии (горячий катод), то ионы больше не обязаны переносить значительную часть тока и катодное падение напряжения уменьшается почти до потенциала ионизации газа. [c.137]

В диодной схеме катодного распыления положительные ионы образуются в тлеющем разряде постоянного напряжения, в котором распыляемая мишень является катодом. Вторичные электроны, вылетающие из мишени, ускоряются в катодном темном пространстве и, сталкиваясь с молекулами газа, образуют положительные ионы, которые бомбардируют мишень — катод. Распыленные ими атомы катода обладают большей энергией, чем атомы пара, полученного путем термического испарения. Это влияет на структуру осадка и его адгезию к подложке (обычно адгезия покрытия, полученного катодным распылением, выше, особенно при низких температурах конденсации). При катодном распылении по диодной схеме давление в вакуумной камере должно быть 1—10 Па ускоряющее напряжение 1—15 кВ катодная плотность тока при этом составляет 0,1—5 мА/см . Разновидностью катодного распыления является так называемое химическое распыление (остаточные газы либо специально вводимый в вакуумную камеру газ реагируют с материалом катода и образуют летучие соединения) и реактивное распыление (распыление в атмосфере кислорода или азота для образования на защищаемой поверхности слоя окислов или нитридов). [c.6]

В работе 188] достаточно подробно рассмотрены явления, сопровождающие процесс ионного осаждения. На стадии очистки (перед осаждением покрытия) подложка служит распыляемым катодом. Часть атомов инертного газа ионизируется в результате столкновения с электронами и ускоряется в катодном темном пространстве к поверхности подложки. Некоторые ионы вновь рекомбинируют, а те ионы, которые бомбардируют поверхность катода, могут внедряться в него. Они же вызывают вторичную [c.11]

Алюминиевый подъемный столик-анод с отпечатком (фиг. 31) устанавливается таким образом, чтобы темное пространство катодного свечения при разряде примерно на 2 мм перекрывало объект. Расстояние от объекта до алюминиевого катода при этом составляет примерно 4 см. После откачки до 5 Ю " мм рт. ст. включают выпрямитель на 1000 в, с помощью игольчатого крана впускают пары бензола или толуола и зажигают разряд. [c.63]

Приведенная ширина темного катодного пространства dip. см мм рт. ст.. для различных газов [2] [c.432]

В установке, предназначенной для получения пленок, предусматривают специальные электроды, между которыми при давлении остаточных газов —10 мм рт. ст. и напряжении в несколько киловольт, возникает тлеющий разряд. Поток электронов, вылетающих из катода, ионизирует молекулы остаточных газов. Положительные ионы приобретают максимальную энергию в области темного катодного пространства, где в основном и происходит падение напряжения (рис. 4). Если в этой области поместить очищаемую подложку, то положительные ионы ударяются о ее поверхность, неся довольно большую энергию. Величина ее оказывается достаточной для того, чтобы разбить находящиеся на поверхности чужеродные молекулы, осколки которых либо разлетаются с поверхности, либо образуют с остаточным кислородом летучие соединения (СО). [c.19]

Рис, 1. Иллюстрация к методу определения протяженности с1д, темного катодного пространства ртутной дуги. [c.14]

Заслуживает внимания вопрос о рациональном месте нахождения подложки в разрядном промежутке при ее обработке тлеющим разрядом. Исследование было проведено в нашей лаборатории на выпрямленном токе. Образцы полиэтилена или полистирола закрепляли на изолированном держателе, который устанавливали в разных зонах разрядного промежутка. Покрытие наносили на обе стороны образца. На рис. 189 показана зависимость силы сцепления медного покрытия с поверхностями пластмассы, обращенными к катоду и к аноду, от положения образца. Адгезия на стороне, обращенной к аноду, не зависит от положения образца, в то время как на другой стороне адгезия возрастает при удалении от катода в пределах темного катодного пространства и в дальнейшем не изменяется. Причина разной адгезии заключается в том, что сторона, обращенная к аноду, бомбардируется положительными ионами, а обращенная к катоду — быстрыми электронами и ионами кислорода, образующимися при захвате медленных электронов нейтральными молекулами. Энергия отрицательных частиц максимальна на границе темного катодного пространства и отрицательного свечения, которая находилась на расстоянии 10—12 мм от катода. [c.341]

О разном энергетическом воздействии частиц на каждую сторону образца свидетельствуют данные (рис. 190), показывающие зависимость температуры анодной и катодной сторон от положения образца. На катодной стороне температура увеличивается при перемещении образца к границе темного катодного пространства и отрицательного свечения. Анодная сторона обрабатывается наиболее интенсивно при помещении образца на катоде. При обработке разрядом переменного тока адгезия не зависела от положения образца в разрядном промежутке. [c.341]

В отношении протяженности зоны катодного падения в дугах высокого давления вообще нельзя утверждать, что она кем-либо была измерена. В качестве верхнего предела указывалось значение в небольшую долю миллиметра, определенное с помощью зондовых методов [Л. 63] в термоэлектронных дугах, у которых эта протяженность, вероятно, больше, чем у других видов дуги. Смит [Л. 64], используя дугу, быстро -перемещаемую сильным магнитным иолем то ртутному катоду, наблюдал темное катодное пространство протяженностью 10 см. По теоретическим соображениям часто считают, что в дугах с холодным металлическим катодом протяженность зоны катодного падения потенциала одного порядка с длиной свободного пробега электронов. Отсюда следует, что при давлении пО рядка атмосферного и выше протяженность зоны катодного падения потенциала составляет около 10 см и меньше. [c.55]

СИ поверхность катода покрыта свечением, увеличение силы тока происходит при увеличении плотности тока (аномальный разряд). увеличением давления газа нормальная плотность тока растет пропорционально квадрату давления, а толщшш катодного темного пространства убывает обратно нронорционально давлению. ( войства и характеристики Т. р. испо.ть-зуются в технике (стабилитроны, тиратроны Т. р.) (см. также Катодное падение). [c.188]

Наиболее распространены в качестве источников света при интерференционных измерениях длины газоразрядные трубки Гейсле-ра. В этих трубках между двумя электродами — катодом и анодом, к которым приложена разность потенциалов, протекает тлеющий разряд при сравнительно низком давлении— 1—2 мм рт.ст. На катоде имеется очень узкая светящаяся полоска, затем располагается темное катодное пространство, далее идет область яркого тлеющего свечения, затем Фарадеево темное пространство , за которым до самого анода простирается область положительного столба с ярким свечением, которое, главным образом, и используется для освещения оптических приборов. Яркость свечения положительного столба зависит от поперечного сечения трубки чем это сечение уже, тем ярче светится положительный столб. Поэтому, как правило, все гейслеровские трубки снабжены капиллярами. [c.56]

Описанная методика измерений при всем внешнем изяществе обладает тем существенным дефектом, что опирается на сомнительное предположение о невозмущенной поверхности ртути. Действительно, как следует из представленной на рис. 1 оптической схемы прямого и отраженного лучей, в данном случае определяется по существу протяженность темного пространства по отношению к уровню удаленных от катодного пятна участков ртути. В районе самого пятна на ртути обычно имеется углубление, окруженное неправильным валом. Сделанное автором предположение, что при заданной в опытах скорости движения пятна порядка 70 м1сек указанные искажения совершенно отсутствовали, кажется неправдоподобным ввиду незначительности самой измерявшейся величины, а также исчезновения изображения двойной линии, наблюдавшегося автором при углах наклона оптики более 4—5°. Все это приводит к выводу, что измеренные значения 4 и dg далеко не соответствуют действительности. По-видимому, эти величины настолько незначительны, что трудно вообще обеспечить такие условия опыта, при которых бы можно было пренебречь неровностями поверхности катода. Вследствие этого путь непосредственного измерения протяженности катодных частей разряда не внушает больших надежд. [c.14]

Поведение катода в дугах с вольфрамовыми электродами в парах ртути и ксеноне при давлении в несколько атмосфер изучалось Туре, Вейцелем и Гунтером (Л. 70]. При сравнительно небольшом токе дуги на катоде возникает светящееся пятно. Близ катода столб сильно сжимается, и ток входит в катод через небольшую площадку, в пределах которой плотность тока весьма велика— порядка 10 aj M или более. Катодное падение потенциала составляет около 10 s точное значение его неизвестно, так как разброс этой величины, определенной различными эскпериментаторами, колеблется в широких пределах. Темное пространство не удается обнаружить даже при сильном увеличении можно предполагать, что катодное падение потенциала происходит на участке, равном всего одной длине свободного пробега электрона от катода. Дугу такого типа можно назвать дугой с катодным пятном. [c.57]

Наибольшая напряженность поля тлеющего разряда наблюдается в области темного катодного пространства. Электроны, испущенные катодом, еще не успевают здесь набрать энергию, необходимую для возбуждения н нонизацни молекул газа. i [c.432]

При очень малых токах (обычно меньще 10" а), когда диаметр катодного пятна меньше ширины катодного пространства, катодное падение потенциала увеличивается из-за радиальной диффузии зарядов (поднормальное катодное падение потенциала). При большой плотности тока, когда уже вся поверхность катода покрыта разрядом, катодное падение потенциала также нарастает (аномальное катодное падение потенциала). На рис. 23.8 даны значения напряженности поля в положительном столбе разряда для различных газов. Даже небольшая примесь электроотрицательного газа приводит к резкому возрастанию напряженности поля положительного столба. Примесь молекулярных газов приводит также к появлению в положительном столбе страт, т. е. расположенных поперек градиента электрического поля темных и светящихся зон. В тлею- [c.432]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...