Отрицательные ионы вакуумные системы

По сравнению с системами термического испарения конструкции ионно-распылительных установок непрерывного действия несколько менее критичны в смысле внесения в процессе работы загрязнений в пленку. Это связано с постоянной промывкой камер таких установок чистым рабочим газом. Следовательно, примеси из последующих секций прежде, чем попасть в рабочее пространство, должны диффундировать навстречу потоку газа. Поэтому в распылительных установках часто используют способ дифференированной откачки, обладающий преимуществом свободного доступа в камеру в любое время. Однако этим системам свойственны некоторые специфические конструкционные ограничения, связанные с эффектами бомбардировки внутренних элементов камеры и ее стенок ионами и относительно большой электропроводностью плазмы. Недостатком же испарительных систем, в свою очередь, является возможность внесения загрязнений в пленки из-за хаотической диффузии в системе газов со сравнительно большими длинами свободного пробега молекул. В результате на свойства пленок могут отрицательно влиять примеси, пришедшие из других секций установки. Поэтому испарительные установки обычно оборудуются вакуумными шлюзовыми устройствами или магазинами подложек и являются многофункциональными установками. В остальном техника монтажа всех систем непрерывного действия одинакова с техникой для разборных систем. Это означает, что для уплотнения вводов, промежуточных соединений, вентилей и съемных крышек для доступа в камеру в этом случае тоже используются прокладки из эластомеров. [c.306]

Газ, выделяющийся во всех этих стадиях, а также вследствие электронной бомбардировки различных частей трубки, был подвергнут исследованию [15881. Выделение газов из металлов [5681, слюды и геттеров [2099] также исследовалось с использованием омегатрона при давлениях порядка 10 мм рт. с/й. Описано применение омегатрона [1788] для изучения количества кислорода, окиси углерода и азота, адсорбирующихся на вольфрамовом катоде при 300° К, которые выделяются холодной нитью . Омегатрон может быть использован в качестве манометра для измерения давления ионизационный манометр неудовлетворителен для измерения давления кислорода. В работах, связанных с исследованиями верхних слоев атмосферы, радиочастотный масс-спектрометр особенно удобен благодаря своим малым размерам и весу (18421. Несколько таких приборов может быть установлено на одной ракете 1963], и специальные условия, при которых проводилась работа, обеспечили возможность создания очень простых конструкций. Например, при работе на большой высоте можно было устранить вакуумный кожух, системы напуска и с(качную систему, а для изучения ионов, присутствующих в атмосфере, иет необходимости в ионизационной камере. Разрешающая способность прибора была очень мала, поскольку нужно было различать только такие ионы, как N , NO и Oi, поэтому необходимо было иметь три прибора для анализа положительных и отрицательных ионов, а также нейтральных осколков. Описан метод для калибровки по массам [10531 и опубликованы результаты различных измерений арктической ионосферы [1052, 1054, 1188, 1371, 2041]. Было показано, например, что происходит диффузионное разделение аргона и азота на высоте выше 110 км, что при 220 км основными газами являются N2, О, NO и О2 в примерных соотношениях 2,8 2,9 1,4 1. Ионы О не появляются ниже 130 км, но представляют собой основные положительные ионы в спектре на высоте больше 200 км. В Арктике на высоте 200 км плотность атмосферы днем в летний период в 20 раз больше плотности ночью в зимнее время, равной 5-10" г/л . На высоте 100наблюдались ионы О , N0", NO (преимущественно ионы N0 и 0J). Преобладание ионов N0" можно объяснить низким потенциалом ионизации NO (9,5 эе). Ионизационные потен циалы О2 и N2 составляют 12,5 и 15,5 эв соответственно. [c.497]

Первые конструкции термоэлектронных манометров [38, 39] имели ту особенность, что в качестве манометрического преобразователя использовалась обычная радиолампа — триод, баллон которой был соединен с вакуумной системой. На рис. 4. 2 и 4. 3 приведены два возможных варианта использования обычного триода в качестве термоэлектронного манометрического преобразователя. Схема, изображенная на рис. 4. 2, может быть названа схемой с внутренним коллектором ионов, а на рис. 4. 3 — схемой с внешним коллектором ионов. При включении манометрического преобразователя по схеме рис. 4. 2 электроны, эмиттируе-мые накаленным катодом, направляются к аноду и на своем пути производят ионизацию молекул газа, заполняющего манометр. Образующиеся при этом положительные ионы направляются к отрицательно заряженной сетке — коллектору ионов, в цепи которого измеряется ионный ток / , пропорциональный давлению газа. В схеме с внешним коллектором ионов (рис. 4. 3) сетка находится под положительным потенциалом, а коллектором ионов [c.84]

Редхедом [120, 121] описан радиочастотный масс-спектрометр для измерения общего и парциального давления, названного им топатроном (рис. 8. 13). Все 14 сеток топатрона расположены равномерно по его длине. Диаметр датчика 40 мм, длина 210 мм. Сетка с, служит для вытягивания положительных ионов из камеры ионизатора и имеет отрицательный относительно катода потенциал 300 в. Ионный ток в цепи этой сетки пропорционален общему давлению газов в вакуумной системе. Сетки с — с, образуют пять трехсеточных каскадов, позволяющих получить от [c.212]

Ионно-распылительные насосы. Ионно-распылительные насосы берут начало от ионизационных манометров Пеннинга. Их функциональными элементами являются ячейки с цилиндрическим анодом, заключенным между двумя катодами (рис. 30). Эта система помещена в магнитное поле. Катоды имеют постоянный отрицательный потенциал относительно анода в несколько киловольт. Электроны, эмиттированные с поверхности катода, ускоряются электрическим полем в направлении к аноду. Магнитное поле сообщает электрону радиальную компоненту скорости и заставляет электроны двигаться по спиральным траекториям. Из-за большой длины свободного пробега электронов эффективность ионизации высока и позволяет поддерживать газовый разряд вплоть до давлений ультра-пысоковакуумного диапазона. Положительно заряженные ионы газа устремляются к катоду, где некоторая часть из них захватывается поверхностью. Поскольку ионы падают с энергиями до нескольких кэВ, они вызывают также и распыление материала катода. Распыляемый металл распространяется внутри ячейки и конденсируется на всех ее поверхностях, включая катоды. Таким образом откачка идет одновременно как за счет химического захвата молекул остаточных газов, так и за счет процессов, обусловленных наличием электрических полей. При этом хемисорбционнын захват имеет место преимущественно на внутренних поверхностях цилиндрического анода, а электронная откачка в основном происходит на катодах Используя для исследования радиоактивный криптон, Лаферти и Вандерслайс [147] показали, что геттерирование ионов происходит главным образом на периферии катода, расположенной против анодных стенок, тогда как середина катода служит источником распыляемого металла. Такая неравномерность существенна для функционирования ионного распылительного насоса, поскольку при однородном распределении ионного тока процесс непрерывного замуровывания частиц инертного газа был бы невозможен. Производительность простой разрядной ячейки Пен нинга слишком мала для откачки реальных вакуумных систем. Сущест венным шагом вперед явился ионно-распылительный насос Холла, имеющий значительно большую быстроту откачки [148]. Это достигается использованием многоячеечного анода, расположенного между двумя катодными платами (рис. 31). Эффективность многоячеечной структуры обусловлена тем фактом, что максимальный заряд, заключенный в полом [c.215]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология