11 Слайд. Испарители с замкнутой траекторией дtJижения

катодного пятна

В зарубежной практике широко применяются торцевые

испарительные устройства с перемещающимся с тыльной стороны катода

постоянным магнитом [40].Схема этого испарителя изображена на рис. 2.51.

Испаритель содержит плоский катод в виде диска 1, у которого со

стороны противоположной поверхности испарения расположен ПQстоянный

магнит 2. Этот магнит образует на поверхности испарения катода арочное

кольцевое магнитное поле 3 замкнутой конфигурации. В таком поле КП дуги

совершает вращательное движение по кольцевой траектории. Перемещением

магнита обеспечивается равномерное испарение катода.

A steered arc is commonly used. As shown in Fig. 5(a), a

magnetic field usually with a lateral component is applied on

the cathode surface with permanent magnets or electromagnet

coils. The cathode spot is driven by this magnetic field in the

retrograde direction as expected by Fleming’s law, due to the

ion motion in the potential hump formed in front of the cathode

spot, as shown in Fig. 5(b). As an example, the copper (Cu)

cathode spot motion is shown in Fig. 5(c), evidencing a circular

trace. The concept of the steered arc is to avoid overheating of

the cathode spot by keeping it at one position, as well as to

regulate the uniform erosion.

Направленный дуги обычно используется. Как показано на фиг. 5 (),

Магнитное поле, как правило, с боковой составляющей наносится на

поверхность катода с постоянными магнитами или электромагнитом

катушек.Катодного пятна развивается на основе этого магнитного поля в

ретроградная направление, как ожидается, в соответствии с законом Флеминга, из-за

ионного движения в потенциальном горб образован в передней части катода

пятно, как показано на рис. 5 (б). В качестве примера, медь (Cu)

катодное пятно движения показана на рис. 5с), что свидетельствует о круговой

проследить. Понятие направленного дуги во избежание перегрева

катодное пятно, сохраняя его в одном положении, а также

регулировать равномерное эрозии.

B. Current-Controlled Arc [22]–[24]

In order to reduce the droplet generation due to cathode

spot overheating, there is a method to reduce the arc current

before the cathode spot becomes hot, i.e., using the dc

pulse. The generation of large-size droplets can thus be suppressed.

However, the total effect of droplet suppression is not

enough.

B. управляемый током дуги [22] - [24]

Для того чтобы уменьшить образование капель из-за катодом

место перегрев, есть способ уменьшить ток дуги

до катодного пятна становится жарко, то есть, используя постоянного тока

пульса.Генерирование большого размера капель Таким образом, можно подавить.

Тем не менее, общий эффект подавления капель не

достаточно.

C. Distributed Arc [25]–[27]

This is a method that uses a heated cathode by means of

resistive heating, RF heating, or electron beam heating, as

shown in Fig. 6(a). In this case, a larger amount of electrons

can be easily emitted, and a larger cathode spot can be formed,

and/or the motion speed of the cathode spot can be fast. Thus,

the droplet generation is suppressed. A similar situation reportedly

occurs when preionized gas is introduced through the

cathode [27].

C. Распространяется дуги [25] - [27]

Это метод, который использует нагретый катод посредством

резистивный нагрев, РФ отопление, или нагрев электронного пучка, а

показано на рис. 6 (а). В этом случае, большее количество электронов

может быть легко излучаемый и больше, катодное пятно может быть сформирована,

и / или скорость движения катодного пятна могут быть быстро. Таким образом,

генерация капель подавляется.Аналогичная ситуация сообщается,

происходит, когда предварительно ионизированный газ вводится через

катод [27].

D. Shunting Arc [28]

When a pulsed high current passes through the material, its

surface is heated by the skin effect and then the surface is

evaporated. As the current still increases, the main current turns

into vapor and the arc discharge forms through the vapor. This

is called a shunting arc, and it can evaporate even silicon.

D. Шунтирование дуги [28]

Когда импульсный высокий ток проходит через материал, его

Поверхность нагревается за скин-эффекта, а затем поверхность

выпаривают. Как тока еще увеличивается, основные текущие обороты

в пар и дугового разряда форм через паром. это

называется шунтирующего дугу, и оно может испаряться даже кремний.

12 слайд. На рис./.16, а схематически изображён источник плазмы с искровЫ\1

поджигающим промежутком, расположенным в центре рабочего торца катода

на его поверхности [65]. Энергия поджига Д, в этом устройстве составляла

величину порядка 1 Дж. (Энергией поджига здесь принято считать

такую энергию поджигающего импульса, при которой возбуждеЮIL'

дуги происходит с вероятностью не ниже 90%). При заглублении торца керамической

втулки 4 на 3 мм Еп>=1200 Дж. Снизить энергию поджига щ

несколько порядков можно повышением напряженности электрического

поля у катода. Не изменяя конструкции основных электродов, этого можно

достичь, разместив рядом с катодом вспомогательный анод

(см. рис./.16, б).

Зажигание разряда на вспомогательный анод в этом случае даже при

заглубленной втулке 4 происходит при энергии поджигающего импульса

всего в несколько джоулей. Для зажигания же основной дуги теперь используется

энергия разряда на вспомогательный анод Ев (энергия "подхвата"),

которая не лимитируется так жёстко, как En. В обоих рассмотренны\

вариантах долговечность поджигающего устройства невелика. В этом отношении

предпочтительна конструкция, в которой элементы поджигающего

устройства вынесены за пределы зоны горения дуги (см., например.

рис.1.16,в). Зависимость порогового значения напряжения на вспомогательном

аноде Ивз от амплитуды пускового импульса ~,, при котором происходит

зажигание основной дуги, приведсна на рис./.17.

В качестве Uвз принималось напряжение, при котором зажигание основного

разряда происходило с вероятностью - 90%. Если в области малых

~~ характер кривых соответствует пусковым характеристикам вакуумного

тригатрона, то с повышением ~~ величина lJ"1 снижается лишь до

определённого предела, хотя промежуток "катод-вспомогательный анод"

при этом пробивается при всё более низком Uвз. Установлено, что для зажиr,

шшя ду1·и необходимо, чтобы заряд, прошедший через промежуток

подхвата, был не менее векоторой величины, постоянной для данной геометрии

электродов. Если справедливо существующее представление о линейной

зависимости между величиной заряда q, прошедшего через разрялный

промежуток, и количеством эродирующего материала катода т, то

привс;(енную зависимость можно интерпретировать следующим образом.__