14.1. Непружні зіткнення. Іонізація атомів і молекул. Резонансне перезаряджання атомів і йонів.

При непружному зіткнені кін.енергія не зберіг.хоча імпульс не змінюється: Маємо 2 варіанти: і

Все пояснюється тим, що зіткнення можливе між атомами, що перебувають в збудженому стані і в цьому випадку може виділитись надлишок енергії яка була запасна атомом. Можливий так званий над пружний удар при якому надлишок енергії переходить у вигляд кін.енерг.атомів після зіткненя. 1 ЗБУДЖЕННЯ: При зіткненні можливе збудж як електронних атомів так і збудження багатоатомних молекул, що проявляється у винник нені коливних та обертових атомів. Обер.- колив- .

При збільшених енергіях можлива навіть диасоціація молекул. .Час перебування електрона в збудж.стані Очевидно, що при переході електронна в збудж.стан мають виконуватися правила відбору для ел.переходів.

При зіткненнях можлива поява так званих масштаб.станів в яких >> Час зіткнення на метастабільних станах при новел. частот.може сягати 10^-1с Можливі наступні механізми збудж вищих енерет.-елктр. Станів. Можлив збудж за рахунок ел удару, поглинання кванта. Крім збудж наст. вид не пруж зіткнення.є іонізація. Іонізац проходить при надані атому енергії достатньої для відриву.

14.2. Зміна форми пучка в наслідок між електронами в просторовому заряді.

Нехт.електрод.-взаєм. між електр. ; Ми маємо таке р-ння руху . і кінц. отрим. р-ння

Ця задача точно не розв’язується, а тому шукають ф-ю Беруть пучок початк.збіжний

Д ана задача по отр.мах густин струму в пучку актуальних для системи ел-промен.плівки, елект-розігрів.металів і інше. Є проблема пропускання мах струму через певну трубку. Очевидно, що мах струм що можна пропустити є такий що:

Ще одним методом формув потуж пучків є заст. багатодіафр. сист.

почергово.

В останні роки з розвитком фізики набула практичності викор. релятивійська ел.оптика, для якої розглянуті вище р-ння не придатні. .

№15.1. Однорідно-симетричне електричне поле.

m ;

Для означ. зад. виб. початко. умови: t=t₀=0,

x₀=0, y₀=0, z₀=0. V₀=V_y0, V_x0=0, V_z0=0.

Інтегральне р-ня руху:

d( Тіло буде рухатись по параболі.

№15.2. Іонно-плазменна обробка поверхонь.

Якщо до металічного тіла, зануреного у плазму, прикласти досить ве­лику від'ємну напругу, то позитивні іони, витягнуті з плазми цією напру­гою, будуть бомбардувати поверхню тіла й розпорошувати її (іонне роз­порошення). Цей процес можна застосувати для очищення поверхні, її полірування або травлення. Розпорошений матеріал буде осідати на стінках робочої камери, забруднюючи їх, але його можна використати для осадження плівок на спеціально підготовлену поверхню виробів. При цьому, на відміну від звичайного напилювання тепловим випаровуванням, плівка, осаджена з плазми, утворюється значно міцнішою. Справа в тому, що при іонному розпорошенні частинки розпорошуваної речовини мають значну енергію, вони, як цвяхи, міцно «вбиваються» в поверхню виробу, на якій і за­кріплюються

Вплив плазми на поверхню стає ще інтенсивнішим. якщо в робочу ка­меру додатково введений ще якийсь хімічно-активний газ - кисень, хлор чи фтор Тоді до іонного бомбардування додаються ще й хімічні реакції Та­кий процес називають пиазмо-хімічним травленням Швидкість подібного травлення становить одиниці нанометрів за секунду. Неважко також піді­брати умови, за яких утворюються хімічні сполуки, які осідають на підкладинках у вигляді однорідних діелектричних або напівпровідникових плівок Отже, результатом іонно-плазмової обробки поверхні може бути або трав­лення цієї поверхні, або осадження плівок з розпорошених продуктів Цими можливостями визначаються галузі застосування процесів іонно-плазмової обробки в технології До них належить:

• очищення поверхонь підкладинок перед нанесенням на них різ­ного роду покриттів;

• розпорошення матеріалів для нанесення плівок на підкладинки.

• іонне полірування поверхонь;

• травлення матеріалів для створення на поверхні дрібномасштаб­них рельєфних рисунків.

Останній процес широко використовується у виробництві мікросхем.

№ 16.1. Основне рівняння електронної оптики для ел. поля з осьовою сим.

Почну з осн. Р-ння.

– якщо нехтувати початковою швидкістю. Початкова шв. електрона який вилетів з катода відповідна енергії не >1.2 eB. В той час як в електрооптичних елементах є папр 100000 В.

Використ принципу подібності кратна зміна розмірів системи не призводить до зміни вигляду ф-ції.

Ф _nФ. Зміна потенціалів в дане число раз не змінює вигляду розвязку.

Зводиться до р-ня Рікатті.

Якщо, і підставимо:

–Р-ння РІКАТІ. –розподіл потенціалу що ми і ввели.

№16.2. ПЛАЗМА ЯК ДЖЕРЕЛО СВІТЛА

Найпершим технічним застосуванням плазми газового розряду було використання її як потужного джерела світла Електрична дуга, відкрита ще на початку XIX ст російським дослідником В В Петровим і пристосо­вана пізніше П.М Яблочковим для практичних потреб освітлення - це за своєю суттю інтенсивна плазма високого тиску, яка нагрівається елект­ричним струмом, що тече крізь неї. Таку дугу з вугільними електродами і досі застосовують у прожекторах і потужних ліхтарях.

Іншим видом газорозрядного джерела світла с жевріючий чи дуговий розряд низького тиску (порядку кількох мм рт. ст) Прикладом такого дже­рела можуть бути рекламні газосвітні трубки, наповнені неоном або арго­ном. Такі самі трубки, але наповнені парами натрію, які створюють жовто-оранжеве світло, що відповідає резонансній лінії у спектрі цього елементу, використовуються для освітлення проїжджої частини доріг. Натрієві лампи найбільш економні з уах існуючих джерел світла. Однак спектральний склад випромінювання як натрієвих, так І ламп, наповнених іншими парами та газами, являє собою ряд дискретних спектральних піній Це світло не­приємне і шкідливе для ока. До того ж. у таких джерел світла основна по­тужність припадає на резонансну лінію, яка в більшості використовуваних парів і газів (крім натрію), лежить у ультрафіолетовій частині спектра Тому в люмінесцентних лампах, що широко застосовуються, стінки трубок вкри­вають люмінофором спеціального складу, який перетворює ультрафіоле­тове випромінювання плазмо утворюючого газу на приємне для ока випро­мінювання з неперервним спектром у видимій області.

Інший спосіб створення якісних газосвітних джерел заснований на тому, що плазма високого та надвисокого тиску (у десятки та сотні атмо­сфер) за своїми випромінювальними властивостями наближається до аналогічних властивостей розжареного твердого тіла Основний внесок у світловий полк створюється гальмівним і рекомбінаційним випроміню­ванням електронів, спектр якого є континуумом (неперервним спектром).