Вакуумно-плазменные процессы и технологии. Ефремов А.М - 57 стр.

UptoLike

57
потерю энергии электронами в упругих соударениях в предположе-
нии о дипольном механизме рассеяния. Величина
c
S в пределе равна
полной площади внутренней поверхности разрядной камеры, однако
фактически меньше ее из-за
(
)
LR
i
,
<
λ
и
0
nn
s
<
(
s
n - концентрация за-
ряженных частиц на границе двойного электрического слоя, см. рис.
1.6.1). Для расчетов
c
S пользуются соотношением
RLc
RLhhRS ππ 22
2
+= , где
L
h и
R
h - факторы коррекции для осевого и
радиального направлений, определяемые как
0,
nnh
LsL
=
и
0,
nnh
RsR
=
. Величина факторов коррекции определяется геометрией
реактора и рабочим диапазоном давлений:
Низкие давления:
(
)
LR
i
,
λ
. Доставка заряженных частиц к стен-
кам реактора осуществляется в режиме свободного пробега. Про-
фили пространственного распределения заряженных частиц явля-
ются относительно плоскими, но резко падают у границ двойного
электрического слоя, так что
0
nn
s
0.5 при
L
R
>>
и
0
nn
s
0.4
при
L
R
<<
.
Средние давления:
(
)
(
)
(
)
LRTTLR
eii
,,
>
λ
. Транспорт заряженных
частиц к стенкам реактора является диффузионным, профили про-
странственного распределения относительно плоские в объеме
плазмы, при этом заметное снижение их концентрации наблюдает-
ся лишь у границы двойного электрического слоя. Факторы кор-
рекции могут быть определены как:
2/1
2
386.0
+
i
L
L
h
λ
и
2/1
2
480.0
+
i
R
R
h
λ
. (1.143)
Аналогом диффузионной длины
Λ
для заряженных частиц здесь
является величина
(
)
RLc
LhRhRLd
+
=
5.0 . Плотности потоков ионов
в радиальном и осевом направлениях могут быть найдены как
BRBRsRi
nhn
0,,
=
=
Γ
и
BLBLsLi
nhn
0,,
=
=
Γ
, при этом частота гетеро-
генной гибели положительных ионов (см. уравнение (1.42))
cBD
d
υ
ν
=
.
Высокие давления:
(
)
(
)
LRTT
eii
,
λ
. Транспорт заряженных частиц
на стенки является диффузионным, однако профиль пространст-
венного распределения их концентрации не является плоским и
описывается функцией Бесселя
0
J в радиальном направлении и
функцией косинуса в осевом. Факторы коррекции могут быть оп-
ределены из условия
(
)
dxdnDn
aBs
=υ , где
В
υ определяется соотно-
потерю энергии электронами в упругих соударениях в предположе-
нии о дипольном механизме рассеяния. Величина S c в пределе равна
полной площади внутренней поверхности разрядной камеры, однако
фактически меньше ее из-за λi < (R, L ) и ns < n0 ( ns - концентрация за-
ряженных частиц на границе двойного электрического слоя, см. рис.
1.6.1).       Для     расчетов       Sc    пользуются       соотношением
S c = 2πR 2 hL + 2πRLhR , где hL и hR - факторы коррекции для осевого и
радиального направлений, определяемые как hL = ns , L n0                и
hR = ns ,R n0 . Величина факторов коррекции определяется геометрией
реактора и рабочим диапазоном давлений:
• Низкие давления: λi ≥ (R, L ) . Доставка заряженных частиц к стен-
    кам реактора осуществляется в режиме свободного пробега. Про-
    фили пространственного распределения заряженных частиц явля-
    ются относительно плоскими, но резко падают у границ двойного
    электрического слоя, так что ns n0 ≈ 0.5 при R >> L и ns n0 ≈ 0.4
    при R << L .
• Средние давления: (R, L ) > λi ≥ (Ti Te )(R, L ) . Транспорт заряженных
    частиц к стенкам реактора является диффузионным, профили про-
    странственного распределения относительно плоские в объеме
    плазмы, при этом заметное снижение их концентрации наблюдает-
    ся лишь у границы двойного электрического слоя. Факторы кор-
    рекции могут быть определены как:
                                        −1 / 2                               −1 / 2
                              L                                  R 
              hL ≈ 0.86 3 +                  и hR ≈ 0.80 4 +                  .   (1.143)
                             2 λi                               2 λi 



  Аналогом диффузионной длины Λ для заряженных частиц здесь
  является величина d c = 0.5 RL (RhL + LhR ) . Плотности потоков ионов
  в радиальном и осевом направлениях могут быть найдены как
  Γi ,R = ns , Rυ B = hR n0υ B и Γi ,L = ns , Lυ B = hL n0υ B , при этом частота гетеро-
  генной гибели положительных ионов (см. уравнение (1.42))
  ν D = υB dc .
• Высокие давления: λi ≤ (Ti Te )(R, L ) . Транспорт заряженных частиц
  на стенки является диффузионным, однако профиль пространст-
  венного распределения их концентрации не является плоским и
  описывается функцией Бесселя J 0 в радиальном направлении и
  функцией косинуса в осевом. Факторы коррекции могут быть оп-
  ределены из условия nsυ B = − Da (dn dx ) , где υ В определяется соотно-

                                                   57