Катод, распыление

При работе полого катода распыление металла изменяет геометрию катода. Обычные закрытые цилиндрические полые катоды подвергаются эрозии по всей длине цилиндра, в результате чего становятся похожими на швейцарский сыр. Уайт [44] показал, что если в качестве катода используется металлический стержень с небольшим высверленным каналом, форма последнего будет постепенно изменяться, и образуется полость с узкой шейкой. [c.27]

Большинство исследований по приготовлению пленок тугоплавких соединений было выполнено методом тлеющего разряда на постоянном токе (катодное распыление), в котором разряд между катодом и анодом поддерживается в газовой атмосфере, состоящей из аргона и газа, содержащего углерод или азот. Ионы газа ускоряются к катоду, где они выбивают или распыляют на некоторое расстояние частицы материала катода. Распыленный материал осаждается на соответствующим образом расположенную под- [c.26]

Схема простейшего диодного магнитного электро-разрядного насоса показана на рис. 7.41. Анод 1 насоса образован из отдельных разрядных ячеек, с открытых концов которых расположены общие катоды 2 из титана. Эта электродная система помещается в магнитное, поле, перпендикулярное плоскости катодов. При подаче на электроды разности потенциалов в несколько киловольт в ячейках возникает газовый разряд, который благодаря магнитному полю поддерживается в широком диапазоне давлений. Положительные ионы газов, образующиеся в разряде при соударении электронов с молекулами, ускоряются электрическим полем в направлении катодов и внедряются в них, вызывая распыление материала катодов. Распыленный с катодов титан осаждается главным образом на аноде. Активные газы (азот, кислород), присутствующие в вакуумной системе, 148 [c.148]

Катодное распыление тем больше, чем больше масса положительных ]10 юв газа, бомбардирующих катод. Распыление также увеличивается и с уменьшением газа до 0,1—0,01 мм рт. ст. Дальнейшее снижение давления пе оказывает влияния на распыление. [c.15]

Включают спектрофотометр, настраивают на нужный режим лампу с полым катодом. Включают компрессор и устанавливают по манометру давление сжатого воздуха, необходимое для распыления раствора и нормального горения пламени. [c.163]

Высокая стоимость катодного никеля в первую очередь зависит от стоимости анодного материала и относительно невысокого выхода катодов. Необходимо систематически вести борьбу с распылением никелевых продуктов по производственной схеме. Обращает на себя внимание значительная себестоимость передела. Большой удельный расход электроэнергии не сказывается в заметной степени в виду дешевизны электроэнергии,, зато велики расходы на пар и оплату труда. Высока стоимость химических материалов и тканей. [c.382]

Выполнение работы. Построение градуировочного графика. Включают прибор, устанавливают в рабочее положение лампу с полым катодом на медь и дают прогреться электронной системе в течение 15—30 мин. Доводят разрядный ток лампы до значения, указанного в инструкции. Устанавливают необходимые усиления, напряжения для фотоумножителя и постоянной времени. Выводят на щель монохроматора аналитическую линию меди 324,7 нм по максимальному отклонению стрелки измерительного прибора. Устанавливают измерительную стрелку на 00 по шкале пропускания Т, или на О по шкале поглощения А, изменяя ширину щели. Ширина щели не должна превышать 0,1 мм. В противном случае увеличивают напряжение тока для фотоумножителя или степень усиления. Устанавливают по ротаметрам вначале нужный расход воздуха (480 л/ч), затем пропан-бутановой смеси и поджигают пламя. Поджиг начинают несколько раньше, чем подачу горючего газа. Проверяют работу распылителя и стабильность пламени. Внут--ренний конус пламени должен иметь минимальную высоту при сохранении зеленовато-голубой окраски. Корректируют нуль прибора при распылении в пламя дистиллированной воды. Поочередно фотометрируют стандартные растворы не менее трех раз каждый, начиная с наименее концентрированного. После каждого стандартного раствора устанавливают нулевое поглощение прибора по дистиллированной воде. По результатам измерения абсорбции стандартных растворов строят градуировочный график в координатах абсорбция — концентрация меди (в мкг/мл). [c.51]

Рис. 3.31. Зависимость силы тока в полом катоде от напряжения Л и В — стадии разряда, соответствующие поступлению вещества за счет катодного распыления и испарения

Несмотря на то, что материал катода не подвергается электрохимической коррозии, срок службы катодов ограничен. В процессе работы, особенно при высоких плотностях тока, с поверхности электрода происходит распыление металла (катодная дезинтеграция), в результате чего электрод покрывается слоем губчатого металла, к которому затруднен доступ электрохимически активного вещества. Как правило, процесс дезинтеграции протекает более интенсивно в присутствии органических веществ. Некоторые электродные материалы (титан, никель, хром) при работе в качестве катода поглощают водород (наво- [c.16]

Во втором случае нагреваемый источник покрытия получает сильный отрицательный заряд, а изделие, на которое наносится покрытие, заряжается положительно. Отрицательно заряженные молекулы пара притягиваются к положительно заряженным обрабатываемым изделиям, в результате чего происходит разряд и осаждение покрытия. Этот метод называется катодным распылением. Он обеспечивает равномерное покрытие без необходимости вращения изделия в камере. Конденсации металла на стенках камеры не происходит. Внутри камеры можно использовать вспомогательные катоды, что позволит ускорить процесс нанесения покрытия и обеспечить равномерную толщину покрытия по всей поверхности обрабатываемых деталей, включая углубления и неровности. [c.103]

Катодное распыление металлов (Си, Аи, Ag, Pt, Та) заключается в разрушении катода, изготовленного из напыляемого металла, в вакууме (10" -10" Па) под действием положительно заряженных ионов воздуха. Образовавшиеся металлич. частицы осаждаются на пов-сти полимера. Толщина покрытия 3-5 мкм. [c.40]

Этот способ распыления является наиболее простым, надежным и экономичным, и на нем основана работа ряда выпускаемых промышленных сложных приборов, а также приставок для катодного распыления для вакуумных термических испарителей. Такие приборы, которые работают при энергиях от 1 до 3 кэВ, иногда называют установками для диодного распыления, а также установками для распыления при постоянном токе. Установка для распыления при постоянном токе состоит из небольшого стеклянного колпака, в котором находится мишень — катод и охлаждаемый водой держатель образца — анод и который помещается на контрольном блоке, включающем измеритель вакуума, высоковольтный источник питания, клапан напуска воздуха и небольшое реле времени (рис. 10.10,6). Детальное описание режима работы этого устройства и его использование описано в [292]. Одна из возможных проблем, связанная с распылителем такого типа, заключается в том, что непрочные образцы могут термически повреждаться. [c.201]

Рис. 8.2-4. Процессы в лампе с полым катодом. 1 — распыление атомов 2 — возбуждение атомов ионами окружающего газа 3 — излучательная дезактивация возбужденных атомов.

Ионное распыление (часто называемое катодным по электроду, подвергаемому распылению) происходит путем импульсной передачи энергии от ионов инертного газа (аргона) плазмы атомам вещества электрода с последующим радиационным разрушением. На пути пробега в веществе катода ион теряет энергию при соударении с атомами вещества. Если переданная атомам энергия превышает энергию их смещения, атомы покидают свои места в кристаллической решетке, образуя смещенные атомы. Первично смещенные атомы при достаточном запасе энергии смещают другие атомы и т. д. [c.129]

В наиболее простом классическом случае ионное распыление производят в тлеющем разряде с помощью диодной системы. Здесь мишень из распыляемого металла является катодом, на который подается ток в несколько киловольт, а держатель подложки — заземленным анодом (рис. 50). [c.145]

Средством борьбы с фоновыми примесями при ионном распылении является предварительное распыление (разгонка) катода. При этом подложка должна быть закрыта заслонкой или выведена из зоны разряда. В процессе разгонки происходит дегазация арматуры, активные газы поглощаются на заслонке пленкой тантала, которая обладает хорошими геттерными свойствами. Обычно применяют охлаждаемый стакан, отделяющий зону разряда от остального объема вакуумной камеры. Конденсация вещества происходит на его холодных стенках. [c.149]

При подаче на поверхность пленки отрицательного потенциала вокруг нее образуется темное пространство. Положительные ионы, попадая на границу пространства, ускоряют движение в направлении подложки и бомбардируют ее. При взаимодействии иона с поверхностью пленки будут происходить те же явления, что и при распылении катода. Но энергия бомбардирующих ионов мала, поэтому преимущественно будут выбиваться адсорбированные атомы газов, а вторичное распыление вещества пленки незначительно. [c.149]

При одинаковых параметрах плазмы скорость анодирования не зависит от методов создания плазмы. Параметры плазмы при использовании этих видов разряда мало отличаются от получаемых в положительном столбе простого тлеющего разряда в диодной системе. Поэтому для создания кислородной плазмы в промышленных условиях предпочтительнее тлеющий разряд. Для защиты растущего окисла от продуктов распыления катода необходимы специальные меры, рассмотренные ниже. [c.155]

Основным источником загрязнения анодируемой в плазме пленки является распыляемый под действием ионной бомбардировки катод. Степень загрязнения оксидной плёнки продуктами распыления катода существенно зависит от геометрии разрядного устройства. [c.158]

Рассмотрим распределение продуктов паразитного распыления катода в разрядной трубке. [c.158]

Анодирование ведется при относительно высоких давлениях кислорода, поэтому ионное распыление катода всегда реактивное [c.158]

Диффузность процесса перемещения продуктов распыления катода в сторону подложки свидетельствует о том, что спад концентрации этих молекул вдоль оси трубки подчиняется экспоненциальному закону. Расчеты показывают что показатель экспоненты [c.158]

Срок службы современных ЛПК составляет и 2000 рабочих часов. С течением времени материал катода в результате распыления осаждается на стенках лампы, снижая прозрачность окна. Поэтому для легколетучих элементов (Вх, Сё, 8е и др.) срок службы ламп, особенно при превышении силы тока выше рекомендуемой, снижается до 500 час. [c.827]

Подобно обычному полому катоду, излучающая плазма и в этом случае образуется при пониженном давлении инертного газа (аргон высокой чистоты при давлении 1,1—1,6 кПа) за счет катодного распыления при напряжении 1—2 кВ и силе тока 0,2 А. Плоскую поверхность анализируемого образца предварительно полируют. Анод расположен от катода всего иа расстоянии 0,2 мм, благодаря чему он фокусирует разряд на поверхности пробы. Катодный слой содержит только пары пробы и атомы газа-носителя и не загрязняется материалом анода. Линии в таком разряде не испытывают самопоглощения. Поэтому одни и те же линии можно использовать для определения содерлсания элементов в широком интервале концентраций. [c.66]

Плазменное напыление схоже с процессом электродугового напыления тем, что для плавления и распыления подаваемого металла используется электрическая дуга постоянного тока. В данном случае дуга представляет собой ионизированную газовую плазму, образующуюся между электродами металла, охлаждаемыми водой. Электроды в этом процессе не расходуются. В плазменном металлизаторе точечный вольфрамовый катод, охлаждаемый водой, установлен концентрически у основания соплообразного охлаждаемого водой медного анода. Подаваемый газ под углом поступает сзади в кольцевой между-электродный зазор, ионизируется и образует дугу. Поток газа выталкивает дугу в отверстие сопла, где спиральный поток создает концентрацию тепла в центре плазменной дуги. Благодаря очень высокому температурному градиенту, образуемому при этом расположении дуги, температура в центре достигает 20000° С. Температура стенки сопла составляет 250° С. Металл для покрытия в виде порошка подается во втором потоке газа и радиально впрыскивается в сопло металлизатора. Частицы металла, проходя через плазменную дугу, плавятся, распыляются и выводятся из сопла под действием потока газа. [c.80]

При газовом азотировании образование на поверхности е-фазы происходит в результате диффузии и постепенного увеличения концентрации азота в твердом растворе. При ионном азотировании в образовании диффузионного слоя помимо обычного процесса диффузии участвует процесс обратного катодного распыления, в результате которого атомы материала катода, выбитые с поверхности, соединяются в плазме тлеющего разряда с азотом и оседают на поверхности образца, покрывая ее равномерным слоем е -фазы. Если материалом служит легированная сталь, явление катодного распыления усложняется. В начале процесса один из металлов удаляется быстрее другого, в результате чего на поверхности сплава образуется тонкий спой нового однородного соединения. Это позволяет предположить, что приобретение поверхностью образцов из стали 38Х2МЮА защитных свойств связано, кроме нитридного слоя какого-либо из легирующих элементов. [c.173]

Пря анализе металлургич. проб наряду с искровыми разрядами разных типов используют также источники света тлеющего разряда (лампы Грима, разряд в полом катоде). Разработаны комбинир. автоматизир. источники, в к-рых для испарения ияи распыления используют лампы тлеющего разряда или электротермич. анализаторы, а дом получения спектров, напр.,-высокочастотные плазматроны. При этом удается оптимизировать условия испарения и возбуждения определяемых элементов. [c.393]

Разряды низкого давления —это источники излучения, в которых испускание света происходит за счет электрического разряда между двумя электродами при давлениях менее 100 кПа. Анализируемая проба обычно служит катодом. Вещество испаряется в течение разряда путем атомной и ионной бомбардировки. Это явление называют катодным распылением. Вблизи катода образуется тлеющий разряд. Его размер и интенсивность зависит от силы тока. В качестве источников излучения использованы разряды нескольких типов, включая дуговые разряды, лампы Гейсслера и лампы с полым катодом. В конце 1960-х Гримм разработал новый вид тлеющего разряда, в котором плоская проба служила катодом (рис. 8.1-6). Таким образом, пробу можно легко помещать в лампу [8.1-19-8.1-20]. [c.23]

Описано производство хлората калия электролизом растворов КС1 в электролизерах с графитовыми анодами и стальными катодами [138]. В электролизеры поступает раствор, содержащий примерно 250 г/л КС1, 50 г/л K IO3 и 2 г/л К2СГ2О4 при pH oKoiio 5,5. При прохождении через электролизеры 5—10 г/л хлористого калия превращается в хлорат и гипохлорит. Раствор из электролизеров лри pH = 6,9 поступает в реакторы, где в течение примерно 7 ч основная масса гипохлорита превращается в хлорат. Затем раствор охлаждается до 15—20 °С распылением в колонне, продуваемой воздухом, при этом кристаллизуется хлорат калия. Кристаллы отделяют на центрифуге. Маточник донасыщают хлористым калием для восполнения его расхода и возвращают вновь на питание электролизеров. [c.410]

Чувствительность определения ЗЬ с применением пламенных атомизаторов в сильной мере зависит от совершенства используемого прибора, окислительно-восстановительных свойств пламени, высоты просвечиваемой зоны, геометрии горелки и ряда других факторов. Указывается [1391], что при использовании воздушноацетиленового пламени и спектрофотометра Тектрон АА1000 и просвечивания пламени светом лампы с сурьмяным полым катодом на расстоянии 1,5—2 мм от края горелки чувствительность определения ЗЬ в расчете на 1% поглош,ения света для линии 231,15 нм составляет 1,3 мкг 1мл и для линии 217,58 нм — 0,6А мкг/мл. Мостин и Куннингем [1354] считают, что при прохождении пучка света от лампы с сурьмянным полым катодом через воздушно-ацетиленовое пламя на расстоянии 4—10 мм выше уровня горелки достигается наиболее высокая чувствительность определения ЗЬ (спектрофотометр Перкин-Элмер 303, ток полого катода 20 ма, ширина щели монохроматора 1 мм, скорость распыления анализируемого раствора 3,5 мл/мин), которая составляет (на 1% поглощения света) 1,4 мкг/мл для линии 217,58 нм и 2,0 мкг/мл — для линии 231,15 нм. [c.89]

В процессе ионного распыления в диодной системе катод выполняет две функции является источником электронов, поддерживая тлеющий разряд, и источником распыляемого металла. Чем выше энергия бомбардирующих ионов аргона, тем глубже они проникают в распыляемый металл. При увеличении энергии ионов до нескольких десятков электрон-вольт интенсивность распыления становится настолько высокой, что каждый ион способен удалить несколько атомов ме1алла. Число удаленных атомов металла, приходящихся на один ион, называют коэффициентом распыления. [c.146]

При плазменном анодировании основные электроды газоразрядного промежутка (катод и анод) служат только для поддержания разряда. Диэлектрическую подложку с окисляемой пленкой погружают в кислородную плазму и подают смещение, независимое от основного разряда. Для протекания постоянного тока в цепи анодиру--емой пленки применяют контрэлектрод, погруженный в плазму. Возможно использование любого разряда низкого давления тлеющего, дугового, высокочастотного и сверхвысокочастотного. Важно, чтобы разряд мог образовывать плазму с необходимыми параметрами в больщих объемах и не вызывал распыления электродов, так как продукты распыления будут загрязнять растущий окисел и станут источниками дефектов. Дуговой разряд отвечает этим требованиям, однако он малопригоден для промышленного использования из-за быстрого разрушения термокатода в активной кислородной среде. Применение безэлектродных ВЧ и СВЧ разрядов позволяет полностью исключить распыление основных электродов, но остается возможным распыление контрэлектрода и диэлектрических стенок вакуумной камеры. [c.155]

Встраиваться в растущий оксидный слой способны лишь те атомы и молекулы, которые могут образовывать отрицательные ионы или имеют высокое значение энергии свя1зи с окислом (продукты распыления катода). Из примесных молекул образовывать стабильные ионы способны лишь углеводороды, но в связи с относительно большими размерами их проникновение внутрь оксидного слоя затруднено. Таким образом, фоновая атмосфера практически не влияет на растущую оксидную пленку (при парциальном давлении фоновых газов Па). [c.158]

Описан [7] способ получения синтетического муллита с игольчатым габитусом кристаллов, что позволило использовать этот материал в качестве подложек. Игольчатый муллит получен катодным распылением кремнеалюминиевого сплава на угольную подложку при приложении потенциала 1,7—1,9 кВ и возникающем токе 75—85 мА. Использованный в качестве катода кремнеалюминиевый сплав обеспечивал появление на анодной подложке оксидной пленки толщиной от 0,2 до 500 мкм, содержащей А О и 5102 (массовое содержание А 20з составляло 72—78 %). Для образования кристаллов муллита пленку подвергали термообра- [c.149]

Подобно обычному полому катоду, излучающая плазма и в этом случае образуется при пониженном давлении инертного газа (аргон высокой чистоты при давлении 1,1-1,6 кПа) за счет катодного распыления при напряжении 1-2 кВ и силе тока до 0,2 А. Плоскую поверхность анализируемого образца предварительно полируют. Анод расположен от катода всего на расстоянии 0,2 мм, благодаря чему он фокусирует разряд на поверхности пробы. Катодный слой содержит только пары пробы и атомы газа-носителя и не зафязняется [c.380]

Еще в первых работах А. Уолша (1959 г.) предлагалось использовать тлеющий разряд в полом катоде не только как источник резонансного излучения, но и как атомизатор. Действительно, катодное распыление обладает высокой стабильностью атомного потока, низкой степенью ионизации распыленных атомов и большими сечениями поглощения резонансных линий на центральном частоте Vq. Энергия ионов инертного газа (обычно аргона), бомбардирующих катод, позволяет с примерно одинаковой эффективностью распылять элементы с различ1шми термодинамическими характеристиками, а высокие плотность и энергия электронов в плазме разряда достаточны для разрушения любых химических соединеьшй определяемого элемента, поступивших из пробы в газовую фазу. Однако, как и в случае с графитовой кюветой Львова, несовершенство первых конструкций такого атомизатора привело к тому, что они не получили широкого распространения в аналитической практике. Новая волна интереса возникла в связи с изучением особенностей тлеющего разряда в. лампе Гримма (см. раздел 14.2.1), где реализуется аномальный тлеющий разряд постоянного тока при пониженном давлении инертного газа (0,1-3 кПа) и силе разрядного тока от 10 до 300 мА. Разряд происходит между плоским катодом (анализируемый образец) и цилиндрическим анодом, отстоящим от катода всего на 0,1-0,5 мм. Диаметр катода — не менее 20 мм. Обрабатываемая разрядом площадь определяется внутренним диаметром анода (8-10 мм). [c.843]

В 1шазме тлеющего свечения отсутствует локальное термодинамическое равновесие газовая температура плазмы составляет всего 400-800 К, тогда как температура электронов находится в интервале 8000-10 ООО К. Процесс атомизации, как и в случае полого катода, обусловлен явлением катодного распыления поверхности анализируемого образца в результате ионной бомбардировки и происходит без нагревания образца. Процесс катодного распыления является поверхностным, что дает возможность использовать такой атомизатор не только в обычньтх аналитических целях, но и изучать с его помощью профили распределения элементов по глубине образца. [c.843]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология