Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2023, выпуск 9 » Статья стр. 1288
<<<>>>
Формирование плазмы в атмосфере азота импульсным электронным пучком вблизи диэлектрической мишени при форвакуумных давлениях
DOI: 10.21883/JTF.2023.09.56215.130-23
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, FEWM-2023-0012
Казаков А.В. 1, Окс Е.М. 1,2, Панченко Н.А. 1
1Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Томск, Россия
2Институт сильноточной электроники СО РАН, Томск, Россия
Email: andrykazakov@gmail.com, oks@fet.tusur.ru, PanchenkoNA@vtomske.ru
Поступила в редакцию: 18 мая 2023 г.
В окончательной редакции: 20 июля 2023 г.
Принята к печати: 20 июля 2023 г.
Выставление онлайн: 25 августа 2023 г.
PDF версия
Исследованы особенности процессов формирования пучковой плазмы вблизи диэлектрической мишени из алюмооксидной керамики при ее облучении импульсным электронным пучком в форвакуумном диапазоне давлений (4-15 Pa). Установлено, что плотность пучковой плазмы вблизи облучаемой мишени выше, чем при "свободном" распространении электронного пучка. Наблюдаемое приращение плотности плазмы зависит от тока эмиссии (тока пучка), давления газа и ускоряющего напряжения. Влияние диэлектрической мишени на плотность пучковой плазмы обусловлено эмиссией электронов с поверхности мишени и некомпенсированным отрицательным потенциалом на поверхности мишени, который определяет энергию эмитированных электронов. Увеличение давления газа привело к меньшему приращению плотности пучковой плазмы вследствие уменьшения абсолютного значения отрицательного потенциала. Варьированием тока электронного пучка и ускоряющего напряжения можно контролировать плотность пучковой плазмы. Ключевые слова: пучковая плазма, электронный пучок, форвакуумный диапазон давлений, плазменный источник электронов.
  1. P.K. Chu, X.P. Lu. Low Temperature Plasma Technology: Methods and Applications (CRC Press, Boca Raton, 2013)
  2. E.B. Hooper Jr, O.A. Anderson, P.A. Willmann. Phys. Fluids, 22 (12), 2334 (1979). DOI: 10.1063/1.862545
  3. K.S. Klopovsky, A.V. Mukhovatova, A.M. Popov, N.A. Popov, O.B. Popovicheva, T.V. Rakhimova. J. Phys. D: Appl. Phys., 27 (7), 1399 (1994). DOI: 10.1088/0022-3727/27/7/010
  4. S.G. Walton, C. Muratore, D. Leonhardt, R.F. Fernsler, D.D. Blackwell, R.A. Meger. Surf. Coatings Technol., 186 (1-2), 40 (2004). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2004.04.007
  5. E.H. Lock, R.F. Fernsler, S.G. Walton. Plasma Sources Sci. Technol., 17 (2), 025009 (2008). DOI: 10.1088/0963-0252/17/2/025009
  6. E.H. Lock, R.F. Fernsler, S.P. Slinker, I.L. Singer, S.G. Walton. J. Phys. D: Appl. Phys., 47, 425206 (2014). DOI: 10.1088/0022-3727/47/42/425206
  7. J.A. Aguilera, C. Aragon. Spectrochim. Acta Part B: Atomic Spectroscopy, 59 (12), 1861 (2004). DOI: 10.1016/j.sab.2004.08.003
  8. L.J. Radziemski. Lasers-Induced Plasmas and Applications (CRC Press, Boca Raton, 2020)
  9. T. Vasilieva, S. Lopatin, V. Varlamov, V. Miasnikov, A.M. Hein, M. Vasiliev. Pure Appl. Chem., 88 (9), 873 (2016). DOI: 10.1515/pac-2016-0603
  10. T.M. Vasilieva, I.K. Naumova, O.V. Galkina, E.V. Udoratina, L.A. Kuvschinova, M.N. Vasiliev, Khin Maung Htay, Htet Ko Ko Zaw. IEEE Transactions on Plasma Sci., 48 (4), 1035 (2020). DOI: 10.1109/TPS.2020.2980200
  11. A.S. Klimov, I.Yu. Bakeev, E.M. Oks, V.T. Tran, A.A. Zenin. Vacuum, 196, 110722 (2022). DOI: 10.1016/j.vacuum.2021.110722
  12. D. Leonhardt, C. Muratore, S.G. Walton, D.D. Blackwell, R.F. Fernsler, R.A. Meger. Surf. Coatings Technol., 177, 682 (2004). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2003.08.007
  13. S.G. Walton, D.R. Boris, S.C. Hernandez, E.H. Lock, T.B. Petrova, G.M. Petrov, E.A. Joseph. Microelectron. Engineer., 168, 89 (2017). DOI: 10.1016/j.mee.2016.11.003
  14. Н.В. Гаврилов, А.И. Меньшаков. ЖТФ, 82 (3), 88 (2012). [N.V. Gavrilov, A.I. Men'shakov. Tech. Phys., 57 (3), 399 (2012). DOI: 10.1134/S1063784212030073]
  15. T. Vasilieva, I. Sokolov, A. Sigarev, A. Tun Win. Open Chem., 13 (1), 204 (2015). DOI: 10.1515/chem-2015-0015
  16. S. Ghosh, D.R. Boris, S.C. Hernandez, C.A. Zorman, S.G. Walton, R.M. Sankaran. Plasma Processes and Polymers, 14 (12), 1700079 (2017). DOI: 10.1002/ppap.201700079
  17. V.O. Konstantinov, V.G. Shchukin, R.G. Sharafutdinov, V.M. Karsten, G.G. Gartvich, O.I. Semenova. Plasma Phys. Reports, 36, 1278 (2010). DOI: 10.1134/S1063780X10130313
  18. R.G. Sharafutdinov, V.O. Konstantinov, V.I. Fedoseev, V.G. Shchukin. Plasma Phys. Reports, 44, 886 (2018). DOI: 10.1134/S1063780X18090143
  19. R. Nishio, K. Tuchida, M. Tooma, K. Suzuki. J. Appl. Phys., 72 (10), 4548 (1992). DOI: 10.1063/1.352334
  20. А.А. Зенин, А.С. Климов, В.А. Бурдовицин, Е.М. Окс. Письма в ЖТФ, 39 (10), 9 (2013). [A.A. Zenin, A.S. Klimov, V.A. Burdovitsin, E.M. Oks. Tech. Phys. Lett., 39 (5), 454 (2013). DOI: 10.1134/S1063785013050271]
  21. В.А. Бурдовицин, И.Ю. Бакеев, А.А. Зенин, Д.Б. Золотухин, А.В. Казаков, А.С. Климов, А.В. Медовник, Е.М. Окс, А.В. Тюньков. Доклады ТУСУРа, 19 (2), 5 (2016). DOI: 10.21293/1818-0442-2016-19-2-5-10
  22. A.V. Kazakov, A.V. Medovnik, E.M. Oks, N.A. Panchenko. Rev. Sci. Instruments, 91, 093304 (2020). DOI: 10.1063/5.0023172
  23. V.A. Burdovitsin, A.S. Klimov, A.V. Medovnik, E.M. Oks. Plasma Sources Sci. Technol., 19 (5), 055003 (2010). DOI: 10.1088/0963-0252/19/5/055003
  24. В.А. Бурдовицин, В.С. Гулькина, А.В. Медовник, Е.М. Окс. ЖТФ, 83 (12), 134 (2013). [V.A. Burdovitsin, V.S. Gul'kina, A.V. Medovnik, E.M. Oks. Tech. Phys., 58 (12), 1837 (2013). DOI: 10.1134/S1063784213120086]
  25. V.A. Burdovitsin, E.M. Oks, D.B. Zolotukhin. J. Phys. D: Appl. Phys., 51 (30), 304006 (2018). DOI: 10.1088/1361-6463/aace4a
  26. А.С. Климов, М.И. Ломаев, Е.М. Окс, А.П. Андрейчик. ЖТФ, 87 (2), 192 (2017). [A.S. Klimov, E.M. Oks, A.P. Andreichik, M.I. Lomaev. Tech. Phys., 62 (2), 218 (2017). DOI: 10.1134/S1063784217020128]
  27. D.B. Zolotukhin, V.A. Burdovitsin, E.M. Oks. Plasma Sources Sci. Technol., 25 (2), 015001 (2015). DOI: 10.1088/0963-0252/25/1/015001
  28. V.P. Konovalov, M.A. Skorik, E.E. Son. Proceedings of XX International Conference on Phenomena in Ionized Gases (Italy, 1991), p. 405-406
  29. О.В. Козлов. Электрический зонд в плазме (Атомиздат, М., 1969)
  30. Ю.П. Райзер. Физика газового разряда (Наука, М., 1992)
  31. R.S. Mangina, J.M. Ajello, R.A. West, D. Dziczek. Astrophys. J. Supplement Series, 196 (1), 13 (2011). DOI: 10.1088/0067-0049/196/1/13
  32. V. Guerra, P.A. Sa, J. Loureiro. Europ. Phys. J.-Appl. Phys., 28, 125 (2004). DOI: 10.1051/epjap:2004188
  33. W. Hwang, Y.K. Kim, M.E. Rudd. J. Chem. Phys., 104, 2956 (1996). DOI: 10.1063/1.471116
  34. D.E. Shemansky, X. Liu. J. Geophys. Research: Space Phys., 110 (A7), A073071 (2005). DOI: 10.1029/2005JA011062
  35. Y. Itikawa. J. Phys. Chem. Refer. Data, 35, 31 (2006). DOI: 10.1063/1.1937426
  36. S.G. Walton, D.R. Boris, S.C. Hernandez, E.H. Lock, Tz.B. Petrova, G.M. Petrov, R.F. Fernsler. ECS J. Solid State Sci. Technol., 4 (6) N5033 (2015). DOI: 10.1149/2.0071506jss
  37. Y.-K. Kim, J.-P. Desclaux. Phys. Rev. A, 66, 012708 (2002). DOI: 10.1103/PhysRevA.66.012708
  38. А.В. Тюньков, А.А. Андронов, Ю.Г. Юшков, Д.Б. Золотухин. Письма в ЖТФ, 49 (10), 13 (2023). DOI: 10.21883/PJTF.2023.10.55427.19539
  39. J. Cazaux. Nucl. Instruments and Methods in Phys. Res. Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 244 (2), 307 (2006). DOI: 10.1016/j.nimb.2005.10.006
  40. N.R. Rajopadhye, V.A. Joglekar, V.N. Bhoraskar, S.V. Bhoraskar. Solid State Commun., 60 (8), 675 (1986). DOI: 10.1016/0038-1098(86)90266-8
  41. V.A. Burdovitsin, D.B. Zolotukhin, E.M. Oks, N.A. Panchenko. J. Phys. D: Appl. Phys., 52 (28), 285204 (2019). DOI: 10.1088/1361-6463/ab1381
  42. E.I. Rau, E.N. Evstaf'eva, M.V. Andrianov. Phys. Solid State, 50, 621 (2008). DOI: 10.1134/S1063783408040057
  43. M. Kaminsky. Atomic and Ionic Impact Phenomena on Metal Surfaces (Academic, NY., 1965)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme