Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
ładunekelektrycznywdowolniewybranejobjętościplazmyjestrównyzeru.Zewzględu
nadużąliczbęswobodnychładunkówelektrycznych(elektronówijonów)plazmadobrze
przewodziprądelektryczny-niekiedylepiejniżniektóremetale.Przewodnośćelektryczna
plazmy,wprzeciwieństwiedoprzewodnikówmetalicznych,zwiększasięzpodwyższeniem
temperatury.Plazmazewzględunaobecnośćcząstekzładunkiemelektrycznympodlega
działaniupolaelektrycznegoimagnetycznego.Zjawiskotowykorzystujesiędoutrzymy-
waniaplazmywwybranychstrefach-pułapkachelektrostatycznychlubmagnetycznych,
ijeststosowanewprocesachPVD.
Jonizacjaatomówgazuwwarunkachniskiegociśnienia<100Pazachodzącapodczasich
zderzeńzeswobodnymielektronamiprzyspieszanymiwpoluelektrycznymprowadzido
wytworzeniaplazmywyładowanianiskoprądowego(natężenieprądu<1mA).Niskieci-
śnieniegazupowoduje,żeśredniadrogaswobodnamiędzycząstkamijestwystarczająco
długa,abyzderzeniamiędzynimi(swobodnymielektronami,jonamiiatomami)były
rzadkie,coniesprzyjawyrównywaniusiętemperaturymiędzyposzczególnymirodzajami
cząstek,wwynikuichzderzeńwplazmie.Zależnośćtemperaturyelektronówswobodnych
iatomówodciśnieniaprzystałymprądziewyładowaniaelektrycznegoprzedstawiono
narys.1.5.Różnicatemperaturycząstekwplazmienierównowagowejumożliwiajej
zastosowaniedoobróbkimateriałówwrażliwychnawysokątemperaturę,naprzykład
polimerów.Przydostateczniedużejgęstościplazmy,wwynikuzderzeń,ustalasięstan
równowagitermodynamicznej,wktórymśrednietemperaturyposzczególnychrodzajów
cząsteksątakiesame.
Temperatura,K
10
10
10
102
10
5
4
3
–1
Temperaturaelektronów
Temperatura
cząstekgazu
1
10
Ciśnienie,Pa
10
2
10
3
10
4
10
5
10
6
Rysunek1.5.ZależnośćtemperaturyelektronówTeicząstekgazuTgodciśnieniawwarunkachwyładowaniajarze-
niowego
Elektronyswobodneplazmyaktywują,jonizująipowodujądysocjacjęcząstekgazu,aich
strumieńwpoluelektrycznymuderzającwpowierzchniępodłożapowodujejegonagrzewa-
nie.Jonyzewzględunadużowiększąmasę,uderzającwpowierzchniępodłożapowodują
jejaktywacjęiwybijanieatomówzpowierzchni(rozpylanie).Efekttenjestwykorzysty-
wanym.in.wplazmowychprocesachwytwarzaniawarstwywierzchniejdoczyszczenia
iaktywacjipowierzchnipodłoża.
1.10.PLAZMAWiNŻYNiERiiPOWiERZCHNi
35
