Зонная электронной бомбардировкой

Для бестигельной зонной плавки с помощью электронного луча образец в виде вертикально поставленного стержня соединяют с положительным полюсом высоковольтного источника напряжений и окружают кольцевым катодом, который может перемещаться вдоль образца вверх. Эмиттируемые электроны фокусируются на небольшую зону образца, которая плавится и поддерживается поверхностным натяжением. В этом случае образец вместе с устройством для электронной бомбардировки помещают внутрь плавильной камеры, соединенной с вакуумной системой. Как и в индукционном нагреве, перемещая расплавленную зону несколько раз снизу вверх, можно очистить вещество. Можно выращивать и монокристаллы кремния и др. [c.264]

Из других методов получения ниобия и тантала высокой степени чистоты укажем на рафинирование зонной плавкой с нагревом зоны плавления токами высокой частоты. Эту зону можно нагреть электронной бомбардировкой или другим методом. Можно применять и иодид-ное рафинирование по аналогии с рафинированием циркония, гафния, титана. [c.88]

Достоинство метода плавающей зоны (рис. 95, в) состоит в том, что расплав не контактирует со стенками сосуда. Ограниченный участок вещества в форме стержня, установленного вертикально, расплавляют с помощью излучения, электронной бомбардировки или индукционного нагрева. Поскольку длина и диаметр расплавленного участка малы, величина поверхностного натяжения достаточна для предотвращения растекания расплава. Медленное перемещение стержня вдоль оси приводит к постепенному плавлению с одной стороны зоны и затвердеванию с другой. Если затвердевающий участок контактирует с затравкой в виде монокристалла, весь стержень может превратиться в монокристалл. Метод плавающей зоны используется для серийного получения монокристаллов кремния большой длины, диаметром, более двух сантиметров. [c.207]

Для рафинирования рения можно воспользоваться зонной плавкой с нагревом от электрической дуги или нагревом электронной бомбардировкой [64]. Зонная вакуумная плавка существенно снижает содержание металлических и газовых включений в рении. Зонно-очищенный металл отличается наилучшими механическими свойствами [65]. Зонной плавке можно подвергать достаточно чистый металл. В противном случае из-за выделения газов слитки плавятся и вспучиваются. [c.635]

Для рафинирования рения можно воспользоваться зонной плавкой с нагревом от электрической дуги или с нагревом электронной бомбардировкой. Описана как бестигельная зонная плавка, так и горизонтальная плавка в охлаждаемом кристаллизаторе. Для очистки рения достаточно четырех проходов зоны со скоростью - 4 мм/ч или двух проходов со скоростью 2 мм/ч. При этом потери рения за счет испарения не превышают - 5% [116]. Зонная вакуумная плавка существенно снижает содержание металлических и газовых включений в рении. Зонноочищенный металл отличается наилучшими механическими свойствами [117]. Зонной плавке можно подвергать только достаточно чистый металл, в противном случае из-за выделения газов слитки плохо плавятся и вспучиваются. [c.315]

Для создания расплавленных зон могут быть использованы и пламя, и сфокусированная лучистая энергия, и электронная бомбардировка. В зависимости от свойств очищаемого материала выбирается тот или иной способ нагрева. Широко применяется нагрев с помощью элементов электросопротивления, индукционный нагрев и ряд других. В специфических случаях применяют электрический разряд или солнечное излучение, сфокусированное линзами или отражателями. [c.328]

Для того чтобы гидрофобный полиэтилен сделать гидрофильным, на лицевую поверхность основы дей ствуют высокочастотным коронным разрядом при напряжении в несколько десятков тысяч вольт. Эффект при этом оказывают как ионная и электронная бомбардировка, так и озон, образующийся в зоне разряда. На поверхности полиэтилена в местах разрыва химических связей образуются свободные радикалы, а также происходит частичное окисление полиэтилена с образованием гидрофильных групп и перекисных мостиков. [c.81]

Отклоняющая система предназначена для создания магнитного поля, перпендикулярного направлению скорости движения электронов, выходящих из фокусирующей системы пушки, и состоит из полюсных наконечников 1 и электромагнита 2. Между полюсными наконечниками расположены водоохлаждаемый тигель 3 и электронная пушка. Отклоняя электронный луч магнитным полем, его направляют в центральную часть водоохлаждаемого тигля 3. В месте падения луча создается локальная зона испарения вещества из жидкой фазы. Нагретый электронной бомбардировкой материал 4 испаряется, и поток паров 5 осаждается в виде тонкой пленки 9 на подложке 10. Изменяя ток в катушке электромагнита 2, можно сканировать лучом вдоль тигля, что предотвращает образование кратера в испаряемом материале. [c.41]

Механизм образования положительной короны явно отличается от механизма образования отрицательной короны, к свойствам положительной короны следует отнести более низкое напряжение перекрытия и малое образование озона. Электроны в газе движутся к зоне короны рядом с коронирующим электродом, где образуются лавины электронов для поддержания зоны короны. Положительные ионы газа, образованные этими электронными лавинами, движутся от электрода с гораздо меньшей скоростью, чем электроны в зоне отрицательной короны, следовательно во время их движения к осадительному электроду происходит меньше ионизирующих столкновений. При низкой напряженности поля, существующего рядом с этим электродом, они получают небольшое ускорение, поэтому в результате катодной бомбардировки происходит эмиссия малого числа электронов, и большая часть тока передается положительно заряженными ионами газа. Так как в зоне короны с высокой напряженностью поля происходит меньшее число ионизирующих столкновений, то наблюдается меньшее образование озона и оксидов азота, чем в зоне отрицательной короны. [c.439]

Энергетические зоны в твердых телах могут быть исследованы экспериментально различными физическими методами. Здесь мы лишь отметим возможность их изучения по рентгеновскому излучению, испускаемому кристаллами при бомбардировке их электронами. [c.272]

В соответствии с приведенными экспериментальными данными процесс эрозии полимерных пленок под действием частичных разрядов может быть объяснен на основе гипотезы Хоугена эрозия пленки происходит в результате окисления макрорадикалов, возникающих в полимере при бомбардировке электронами или ионами из зоны газового разряда. [c.168]

После прохождения мертвой зоны ионы ускоряются отрицательным потенциалом 1000 в или более, приложенным к катоду магнитного электронного умножителя. В результате бомбардировки ионами катода [c.229]

Тлеющий разряд. Тлеющий разряд возникает в достаточно однородном электрическом поле между холодными электродами при давлении от — 0,1 до десятков и сотен миллиметров ртутного столба. Катод в этом типе разряда испускает электроны вследствие его бомбардировки образующимися в зоне разряда ионами и световыми квантами. [c.431]

Попытка изучить влияние структурных дефектов, вызванных нейтронной бомбардировкой, на термо-э.д.с, графита предпринята в [26]. Исследовано девять образцов искусственного и природного графита, подвергнутых разным степеням облучения. Измерения проводили в интервале 4—300° К- Показано, что большинство исследованных образцов имеет отрицательное значение термо-э.д.с. с минимумом при температурах ниже 100° К. Это качественно согласуется с данными [25]. Увеличение продолжительности облучения нейтронами вызывало повышение термо-э.д.с., которая при максимальных дозах облучения достигала положительного значения. Изменения обусловлены появлением дефектов, которые можно себе представить как промежуточные акцепторные уровни, захватывающие электроны из зоны проводимости, при этом увеличивается относительное число положительных дырок. [c.332]

Вследствие различной природы дефектов структуры, присутствующих в разных образцах, при объяснении экспериментальных результатов могут возникнуть осложнения. Дефекты могут играть роль или электронных доноров, или ловушек. Преднамеренное создание дефектов при нейтронной бомбардировке поликристаллического графита приводит к образованию электронных ловушек, которые можно описать с помощью теории электронных зон [509]. Однако до сих пор не установлено никакой связи между изменением коэффициента Холла и концентрацией дефектов, введенных иными путями в другие образцы графита. Поэтому пока результаты экспериментов не получат более определенного истолкования,, подробное обсуждение теории является преждевременным, (см. [626, 1067]). [c.131]

Общая проблема получения расплавленных зон для всех типов опытов зонной плавки охватывает изучение систем с точками плавления до 3500°, но в этой книге главное внимание концентрируется на изучении возможности очистки по этому методу органических соединений, поэтому методы для получения температур выше 350° нет необходимости исследовать. Кроме того, не обсуждается использование бомбардировки электронами, радиочастоты и диэлектрического нагрева, так как эти методы не применяются для обработки органических веществ. [c.51]

Спектрометр обеспечивал регистрацию электронов, выбиваемых с поверхности, значительно большей, чем исследуемая трущаяся поверхность. Чтобы исключить регистрацию электронов с нерабочих зон, применяли показанный на рис. 5 специальный держатель образцов с экраном, поглощавшим рентгеновское излучение за пределами исследуемого участка поверхности. При изучении состава пленки по глубине послойно удаляли пленку с поверхности с помощью бомбардировки ионами аргона. [c.25]

Когда некоторые материалы, такие, как диэлектрики и полупроводники, подвергаются электронной бомбардировке, то возникает длинноволновое световое излучение в ультрафиолетовой и видимой части спектра. Это явление, известное как катодолюминесценция, может быть объяснено с помощью зонной структуры твердого тела (рис. 3.51). В таких материалах валентная зона заполнена, т. е. все возможные электронные состояния в ней заняты, а зона проводимости является пустой. Валентная зона и зона проводимости разделены запрещенной зоной шириной Eg. Когда высокоэнергетичный электрон пучка неупруго рассеивается в таком теле, электроны из заполненной валентной зоны могут забрасываться в зону проводимости, оставляя в ней дырки , т. е. отсутствующие электроны, за счет чего образуется электронно-дырочная пара. В сульфиде кадмия ширина запрещенной зоны составляет 2,4 эВ, в кремнии — 1,1 эВ. Если на образец не подано напряжение, разделяющее электронно-дырочную пару, то электрон и дырка могут рекомбинировать. Избыточная энергия, равная энергии запрещенной [c.94]

Наиболее частой причиной ухудшения вакуума в процессе работы является прогрев ранее не прогретых поверхностей. Источники газовых молекул сконцентрированы в локальных зонах повышенной десорбции например на участках с неудаленным слоем вещества, осевшим на арматуру внутри камеры при предыдущем осаждении. При горении разряда в случае ионного распыления происходит десорбция газов с поверхности арматуры в зоне разряда, что вызвано ионной и электронной бомбардировкой поверхности. Такая десорбция интенсивнее термодесорбции. [c.133]

Масс-спектрометрический метод для обнаружения свободных радикалов впервые применил Эльтентон (1942 г.). Подвергая электронной бомбардировке газ, поступающий из зоны реакции в ио.ни-зационную камеру масс-спектрометра и измеряя потенциалы появления ионов. Эльтенто н обнаружил радикалы СНз, СаНб и дру-тае, образующиеся в различных реакциях. В продуктах термического разложения метана им был обнаружен радикал -СНз, а также радикал -СНг [66]. В продуктах термического разложения этана и пропилена [с добавками РЬ (СНз) 4] он обнаружил "СгНз, аллильный радикал СзНз, СаНз, -СНг, СН и атомы Н. [c.130]

Эльтентон (1942) наблюдал многие углеводородные радикалы, получающиеся при различных реакциях, с помощью масс-спектрометрического метода. Этот метод основан на электронной бомбардировке радикалов и идентификации получающихся при этом ионов. Например, ионы СНз могут возникать при электронной бомбардировке радикалов —СНз + й -> СНз + 2е, а также в результате электронного удара по молекуле, включающей этот радикал СНа + е СНз + Н + - - 2е. Существенно, что величина потенциалов появления ионов в каждом из этих случаев весьма различна. Поэтому, подвергая электронной бомбардировке газ, поступающий из зоны реакции в ионизационную камеру масс-спектрометра, и измеряя потенциалы появления ионов, можно обнаруживать радикалы, образующиеся при различных реакциях. [c.110]

Высказывались различные предположения о причинах эрозии — разрушения полимерных диэлектриков под действием разрядов термодеструкция, связанная с резким локальным повышением температуры, деструкция, нроисходящ ая в результате бомбардировки электронами и ионами из зоны разряда, радиационно-окислительная деструкция, обусловленная цепной реакцией с кислородом воздуха углеводородных макрорадикалов, которые образуются при воздействии электронной бомбардировки на полимер. В последнем случае предполагалось [157], что углеводородный радикал, присоединяя кислород, превращается в перекисный, который после отщепления иона радикала с двумя атомами углерода опять превращается в углеводородный и т. д. Отделившиеся ион-радикалы в результате дальнейшего окисления образуют стабильные вещества спирты, кислоты, двуокись углерода, воду. Такая схема позволяет объяснить преобладание среди продуктов разложения в полиэтилене низкомолекулярных соединений, хотя первичные разрывы цепи происходят, вероятно, беспорядочно в различных точках углеродной цепи. [c.99]

Существуют испарители из проволоки и фольги, которые могут применяться для испарения почти всех элементов при малом количестве испаряемого вещества. Исключение составляют тугоплавкие металлы. Пленки из вольфрама, молибдена или тантала могут быть получены при использовании испарителя в виде двух пружинящих проволок (0,5 мм в диаметре) из соответствующих металлов, концы которых упруго соприкасаются, образуя высокоомное сопротивление. Расплавление этого контакта и испарение материала происходит при прохождении электрического тока через эти проволоки. В работе Лукаса и др. [67] описан способ получения пленок тантала, ниобия и ваннадия при установлении дуги между стержнями соответствующих металлов, очищенных зонной плавкой, которые запитывались от генератора постоянного тока сварочного станка. Простей- шее устройство для осаждения пленок графита толщиной 1 мкм было описано Массеем [6в]. Пленки получались при поддерживании дуги между двумя графитными стержнями. Обычно предпочтительной техникой испарения тугоплавких металлов является нагревание электронной бомбардировкой. [c.59]

При дуговой сварке тепло генерируется электрической дугой, зажигаемой между электродом и рабочей площадкой или между двумя электродами. Существует несколько способов дуговой сварки на переменном или постоянном токе, с плавящимися или неплавяющимися электродами. В зависимости от условий сварки температура дуги может меняться в пределах от 4000 до 7000° С. При этих температурах плавящиеся электроды заливают и вплавляют в место соединения. В тех случаях, когда одним из электродов служит рабочая площадка свариваемых деталей, важно соблюсти правильную полярность этого электрода. Это связано с тем, что подвижность электронов в плазме дуги значительно выше, чем у положительно заряженных ионов. Вследствие этого, если на электрод подано отрицательное смещение (постоянный ток, нормальная полярность, так называемая ПТНП сварка), то по сравнению с обратным случаем (постоянный ток, обратная полярность, ПТОП сварка) на рабочей площадке выделится вдвое большая энергия. Следовательно, в первом случае зона сплавления глубже и уже, чем во втором. Однако сварка при обратной полярности имеет свои преимущества, заключающиеся в том. что при бомбардировке рабочей площадки положительными ионами с нее удаляются поверхностные пленки и окислы. Поскольку в этом случае электрод подвергается интенсивной электронной бомбардировке, то для предотвращения его пе- [c.247]

Зонную плавку, о которой уже говорилось в связи с очисткой веществ, также можно использовать для выращивания монокристаллов. Впервые ее применили для приготовления монокристаллов висмута [126], а позднее с большим успехом для кристаллизации германия [127] и других полупроводниковых материалов. Недостаток горизонтальной зонной плавки — контакт с контейнером основное преимущество состоит в том, что выращивание кристалла сопровождается очисткой. Кроме того, это удобный метод выращивания легированных кристаллов. Контакт с контейнером устраняется в одном из вариантов с вертикальным расположением контейнера, а именно в методе плавающей зоны, в котором узкая расплавленная зона поддерживается силами поверхностного натяжения. Этот метод применялся для выращивания кристаллов металлов, а также полупроводников. Способы нагрева — индукционный нагрев, электронная бомбардировка [128], оптические методы, связанные с использованием инфракрасного излучения от угольной дуги [129], плазменного факела [130] или кинолампы. Однородность кристалла улучшается, если поддерживающие расплавленную зону стержни вращаются [131]. [c.36]

Кроме автоэлектронной при ионной бомбардировке катода протекает интенсивная вторичная электронная эмиссия. Основными зонами тлеющего разряда (рис. 51) являются катодное темное пространство и отделенное от него отрицательное свечение, которое нередко переходит в зону фарадеева темного пространства. Эти три зоны [c.145]

Вторичная электронная эмиссия (ВЭЭ) — эмиссия электронов, вызываемая бомбардировкой тел электронами [7]. Электроны, бомбардирующие поверхность тела, называются первичными электроны, эмиттирован-ные телом, — вторичными. Вторичные электроны могут эмиттироваться как со стороны облучаемой первичным пучком поверхности тела (ВЭЭ на отражение ), так и — в тонкопленочных эмиттерах — со стороны поверхности, противоположной облучаемой (ВЭЭ на прострел ), Отношение числа электронов N2, испускаемых телом, к числу падающих на него за то же время первичных электронов N1 называется коэффициентом ВЭЭ о данного тела 0 = N 2 N1 = ИгОи /а — первичный и вторичный токи соответственно). Значение а зависит от свойств и структуры эмиттера, состояния его поверхности, энергии первичных электронов Ер и угла падения первичного пучка на поверхность эмиттера. В потоке вторичных электронов имеются две группы электронов истинно вторичные — электроны вещества, получившие от первичного пучка достаточно энергии для выхода в вакуум, и отраженные (упруго и неупруго) — часть первичного пучка, отразившаяся от поверхности эмиттера. При малых Ер (Ер < < 0,1 кэв) основную долю вторичных электронов составляют упруго отраженные электроны. С ростом Ер доля упруго отраженных электронов быстро уменьшается и при Ер > 0,1 кав составляет лишь несколько процентов всей ВЭЭ. Истинно первичные электроны имеют энергии от О до 50 эе. Наиболее вероятная энергия истинно вторичных электронов составляет 1,5—3,5 эв и при Ер > > 20 эв практически не зависит от Ер. Неупруго отраженными условно принято считать электроны вторичного пучка, энергия которых превышает 50 эв. Отношение числа неупруго отраженных электронов к числу первичных электронов Т] = N2 (Е2 > 50 эв)Иг называется коэффициентом неупругого отражения (в /2 входят и упруго отраженные электроны, но число их мало и на величинеТ1 не сказывается). В металлах и полупроводниках максимальное значение ст лежит в пределах 0,5—1,8. В некоторых диэлектриках (MgO, щелочногалоидные кристаллы) о значительно больше (10—20). Это обусловлено тем, что в таких материалах запрещенная зона велика Eg 6-Н12 эв), сродство к электрону мало (х < 1 эв), вследствие чего медленные электроны с энергией, лежащей между % и Eg, могут из большой глубины без потерь энергии подходить к поверхности тела и выходить в вакуум. При наложении на диэлектрик сильного электрического поля, направленного от эмиттирующей поверхности вглубь слоя (т. е. ускоряющего вторичные электроны к поверхности), о значительно возрастает. Обычно сильное поле создается бомбардировкой тонкого слоя диэлектрика на металлической подложке электронами с Ер, при котором о > 1. В результате поверхность диэлектрика заряжается положительно относительно металлической подложки до потенциала, близкого к потенциалу коллектора, на который отсасывается ток ВЭЭ. Ток ВЭЭ, возникающий в присутствии сильного электрического поля в эмиттере, состоит из двух компонент малоинерционной, быстро следующей за изменениями первичного тока (эта часть ВЭЭ называется вторичной электронной эмиссией, усиленной полем, ее инерционность <10 сек), и само-поддерживающейся, существующей и при отсутствии первичного пучка, после того как осуществлена первоначальная зарядка слоя. В некоторых случаях ВЭЭ с электродов вакуумных приборов, подвергающихся бомбардировке электронами, является нежелательным паразитным эффектом. Для его устранения электроды покрывают веществами с малым а углерод (сажа, ак-вадаг), титан, цирконий, дисилициды переходных ме- [c.457]

Помимо наличия обратной реакции отмеченное выше несоответствие между наблюдаемыми и теоретическими выходами озона частично может быть обусловлено также следующим обстоятельство М. Предшествующая образованию озона активация молекул кислорода электронным ударом теоретически может заключаться в их возбуждении, диссоциации или ионизации. Принимая во внимание, что в зоне разряда присутствуют электроны различных скоростей, а также различную зависимость вероятности (сечения) каждого из перечисленных активационных процессов от энергии бомбардирующего электрона, можно полагать, что активация кислорода в разряде в той или иной степени связана с каждым из этих процессов. Если активация кислорода заключается в возбуждении молекул Ог, то ввиду того, что тепловой эффект эндотермического процесса 202 = 0з4-0 составляет 4,0 эв (93,1 какл), этот процесс может быть энергетически возможен лишь в тех случаях, когда энергия возбуждения молекулы Ог превышает 4,0 эв. Наинизшим возбужденным состоянием молекулы кислорода, удовлетворяющим этому условию, является метастабильное состояние энергия возбуждения которого составляет 4,6 эв. Это число есть наинизшее значение энергии бомбардирующих электронов, при которой теоретически возможно образование озона в результате бомбардировки молекул Ог электронами (диссоциация молекулы Ог сопряжена с затратой энергш-1 5,1 эв и ионизация — с затратой энергии [c.446]

Возвращение электрона из возбужденного состояния (в зоне проводимости или на примесном уровне) в состояние с меньшей энергией (свободный уровень в валентной зоне либо примесный уровень) сопровождается выделением избыточной энергии в виде тепла или излучения. В зависимости от продолжительности времени между возбуждением электрона и испусканием света люминесценцию называют флуоресценцией мяи фосфоресценцией. Возбуждение может быть вызвано бомбардировкой электронами (катодолюминесценция), фотооблучением (фотолюминесценция), электрическим полем (электролюминесценция) или химической реакцией (хемилюминесценция). Так называемые фосфоры —вещества, способные к катодолюминесцен-ции, — используются для покрытия экранов электронно-лучевых трубок. Люминесцентные вещества —люминофоры — используются также в лазерах. [c.78]

Одна и та же частица может вызывать в твердом веществе как ионизационные эффекты, так и эффекты сл1ещения. Соотношение. между ними в каждом конкретном случае зависит от вида частицы и ее энергии. Легкое электромагнитное излучение вызывает в основном ионизационные эффекты, к-рые могут сопровождаться и эффектами смещения, гл. обр. за счет вторичных электронов. В случае бамбардировки заряженными частицами вероятность ионизационных эффектов увеличивается с увеличением энергии частицы. По мере уменьшения энергии возрастает роль процессов смещения, поэтому, по мере движения в твердом теле заряженной частицы, в начале трека частицы преобладают ионизационные эффекты, а затем эффекты смещения, пока энергия частицы не достигнет оптимального порогового значения. В конце трека число соударений частицы с ядрами атомов, расположенными в узлах кристаллич. решетки, становится настолько большим, что смещениями захватываются все атомы внутри сферы радиуса 10 —10 сл . Эта зона, образующаяся в ко1ще трека частицы, аналогична локальному расплавлению твердого тела и наз. тепловым клином. При бомбардировке нейтронами практически вся энергия их расходуется на смещения атомов, к-рые затеи, перемещаясь в решетке, могут вызвать и ионизационные эффекты. Наибольшее число с.меще-ний на частицу дают продукты деления. От пары осколков деления ядра урана образуется в решетке свыше 25 ООО смещенных атомов. [c.217]

Таким образом, масса и пробивное напряжение полимерных пленок интенсивно уменьшаются с течением времени воздействия разрядов только в условиях непосредственного действия разрядов на полимерную пленку, при наличии нормальной к поверхности пленки составляющей электрического поля и при достаточном доступе кислорода в зону разрядов. Поскольку эрозия практически отсутствует в атмосфере очищенного азота, то гипотезы, не учитывающие процесса окисления (радиационная деструкция под действием электронной или ионной бомбардировки, термодеструкция под действием высокой температуры канала разряда), оказываются несостоятельными. В соответствии с приведенными экспериментальными данными сохраняет значение только гипотеза, предложенная Хоуге-ном эрозия пленки происходит в результате окисления макрорадикалов, возникающих в полимере при бомбардировке электронами или ионами из зоны газового разряда. [c.100]