In contrast, an ionization ratio of

In contrast, an ionization ratio of close to 100% is already achieved in vacuum arc
deposition . While a superficial similarity to the self-sputtering mode in HIPIMS is present, the underlying physical process and scaling lengths are completely different. A cathodic vacuum arc is characterized by plasma production at micrometer-size cathode spots which are rapidly moving across
the cathode .



A small, dense plasma cloud with plasma and power density of up to 1026 m-3 and 1013
Wm-3 respectively is generated by evaporation processes at the spot surface. Within a small space charge layer of 5–10 nm, a high electric field is accelerating ions towards the surface and emitting electrons—either by thermionic emission or field emission—towards the plasma ball, despite a rather low voltage drop of only about 50 V. Within the plasma ball, the electron beam is stopped by collisions and the vapor is heated and ionized, with thermal ionization dominating over direct impact ionization [29]. This central main plasma of the arc spot has a typical diameter of about 5–20 µm. Here,
a local thermodynamic equilibrium is reached—albeit with the ion temperature lower than the electron temperature. Beyond this spot plasma, expansion of the plasma in the direction towards the anode is favored by the influence of the anode potential. While the ions are accelerated, the plasma density is rapidly decreasing, reducing the collision rate and freezing the plasma at a distance of less than 100 µm from the spot plasma. As a result, a supersonic ion flux with velocities of 1–2 × 104m/s and average charge states of 2+–3+, depending on the cathode material is observed [61]. It has to
be noted that a parallel transport of ions and electrons towards the anode is occurring, with typically 10% of the total current as ions and 110% as electrons. A minimum current of about 50–75 A is necessary to allow these collective processes to occur, with an upper limit—in the pulsed mode—of several kA only due to the power supplies.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ในทางตรงกันข้าม อัตราการ ionization ของใกล้ 100% แล้วทำในอาร์คสูญญากาศ
สะสม ในขณะที่ความคล้ายคลึงกันผิวเผินไปยังโหมด sputtering เองใน HIPIMS อยู่ อยู่ภายใต้กระบวนการทางกายภาพและความยาวมาตราส่วนอย่างสมบูรณ์แตกต่างกัน อาร์คเป็นสูญญากาศ cathodic เป็นลักษณะผลิตพลาสม่าที่แคโทดไมโครมิเตอร์ขนาดจุดที่เคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วข้าม
แคโทด



เมฆพลาสมาขนาดเล็ก ความหนาแน่นสูงกับพลาสม่าและพลังงานความหนาแน่นของถึง 1026 m 3 และ 1013
Wm-3 ตามลำดับจะถูกสร้างขึ้นโดยกระบวนการระเหยที่ผิวรับ ภายในชั้นขนาดเล็กพื้นที่ค่าของ 5 – 10 nm สนามไฟฟ้าสูงเร่งประจุต่อผิว และเปล่งอิเล็กตรอน — โดย thermionic มลพิษหรือมลพิษฟิลด์ — ต่อพลาสม่าบอล แม้จะปล่อยแรงดันค่อนข้างต่ำเพียงประมาณ 50 V ภายในพลาสม่าบอล ลำแสงอิเล็กตรอนถูกหยุด โดยไม่เกิดการชน แล้วไอเร่าร้อน และ ionized กับ ionization ความร้อนที่มีอำนาจเหนือกว่าผลกระทบโดยตรง ionization [29] พลาสมานี้หลักศูนย์กลางของจุดส่วนโค้งมีเส้นผ่าศูนย์กลางโดยทั่วไปประมาณ 5 – 20 µm ที่นี่,
ถึงสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ท้องถิ่น — แม้ว่ากับไอออนอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิอิเล็กตรอน นอกเหนือจากนี้พลาสม่าจุด การขยายตัวของพลาสมาในทิศทางที่ไปยังขั้วบวกเป็นปลอด โดยอิทธิพลของแอโนดที่มีศักยภาพ ในขณะประจุจะเร่ง รวดเร็วการลดลงความหนาแน่นของพลาสมา ลดอัตราการชนกัน และแช่แข็งพลาสม่าในระยะทางน้อยกว่า 100 µm จากพลาสม่าจุด ดัง ไหลเหนือไอออนกับตะกอน 1 – 2 × 104m/s และอเมริกาค่าเฉลี่ยของ –3 2 ขึ้นอยู่กับวัสดุแคโทดจะสังเกต [61] ต้อง
บันทึกว่า การขนส่งที่ขนานกันและอิเล็กตรอนไปยังขั้วบวกเกิดขึ้น โดยทั่วไป 10% ของยอดรวมปัจจุบันเป็นประจุและ 110% เป็นอิเล็กตรอน ต่ำสุดปัจจุบันประมาณ 50 – 75 A เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้กระบวนการเหล่านี้รวมเกิดขึ้น การขีด — ในโหมดพัล — ของ kA หลายเท่าเนื่องจากอำนาจให้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในทางตรงกันข้ามอัตราส่วนไอออนไนซ์ของใกล้ 100% ที่ประสบความสำเร็จแล้วในสูญญากาศโค้ง
สะสม ในขณะที่ความคล้ายคลึงกันผิวเผินโหมดสปัตเตอร์ใน HIPIMS เป็นปัจจุบันกระบวนการพื้นฐานทางกายภาพและความยาวปรับจะแตกต่างกันอย่างสมบูรณ์ อาร์คสูญญากาศ cathodic เป็นลักษณะการผลิตพลาสม่าที่ไมโครเมตรขนาดแคโทดจุดซึ่งกำลังจะย้ายอย่างรวดเร็วทั่ว
แคโทดขนาดเล็กเมฆพลาสมาหนาแน่นไปด้วยพลาสม่าและอำนาจความหนาแน่นสูงถึง 1,026 เมตร 3 และ 1013 Wm-3 ตามลำดับถูกสร้างขึ้นโดย กระบวนการการระเหยที่พื้นผิวจุด ภายในชั้นค่าใช้จ่ายพื้นที่เล็ก ๆ ของ 5-10 นาโนเมตรสนามไฟฟ้าสูงเร่งไอออนที่มีต่อพื้นผิวและเปล่งอิเล็กตรอนอย่างใดอย่างหนึ่งโดยการปล่อย thermionic หรือสาขาที่ปล่อย-ต่อลูกพลาสม่าแม้จะมีแรงดันที่ค่อนข้างต่ำเพียงประมาณ 50 V . ภายในลูกพลาสม่า, ลำแสงอิเล็กตรอนจะหยุดจากการชนและไอร้อนและแตกตัวเป็นไอออนกับไอออนไนซ์ความร้อนที่มีอำนาจเหนือกว่าไอออนไนซ์ผลกระทบโดยตรง [29] นี้พลาสม่าหลักกลางของจุดโค้งมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางโดยทั่วไปประมาณ 5-20 ไมโครเมตร ที่นี่ความสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ท้องถิ่นถึง-แม้จะมีอุณหภูมิไอออนต่ำกว่าอุณหภูมิอิเล็กตรอน นอกเหนือจากพลาสม่าจุดนี้การขยายตัวของพลาสม่าในทิศทางไปทางขั้วบวกเป็นที่ชื่นชอบโดยอิทธิพลของศักยภาพขั้วบวก ในขณะที่ไอออนจะเร่งความหนาแน่นของพลาสม่าจะลดลงอย่างรวดเร็วการลดอัตราการปะทะกันและการแช่แข็งพลาสม่าที่ระยะทางน้อยกว่า 100 ไมโครเมตรจากพลาสม่าจุด เป็นผลให้การไหลของไอออนด้วยความเร็วเหนือเสียง 1-2 × 104m / s และรัฐเสียค่าใช้จ่ายเฉลี่ยของ 2 + -3 + ขึ้นอยู่กับวัสดุแคโทดเป็นที่สังเกต [61] แต่ก็มีที่จะได้รับการตั้งข้อสังเกตว่าการขนส่งขนานของไอออนและอิเล็กตรอนที่มีต่อขั้วบวกที่เกิดขึ้นกับปกติ 10% ของปัจจุบันรวมเป็นไอออนและ 110% ในขณะที่อิเล็กตรอน ปัจจุบันขั้นต่ำประมาณ 50-75 เป็นสิ่งที่จำเป็นที่จะช่วยให้กระบวนการเหล่านี้ร่วมกันที่จะเกิดขึ้นกับขีด จำกัด บนในชีพจรโหมดหลาย kA เพียง แต่เนื่องจากอุปกรณ์ไฟฟ้า

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ในทางตรงกันข้าม การวางสัดส่วนเกือบ 100 % แล้วประสบความสำเร็จในการอาร์ค
สูญญากาศ ในขณะที่ผิวเผินคล้ายคลึงกับตนเองทำงานในโหมด hipims เป็นปัจจุบัน , ต้นแบบทางกายภาพกระบวนการและปรับความยาวที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง อาร์คสุญญากาศ Cathodic เป็นลักษณะการผลิตพลาสมาที่ไมโครมิเตอร์ขนาดแคโทดปอที่รวดเร็วย้ายข้าม
แคโทด



เล็กเมฆหนาแน่นพลาสมากับพลาสม่าและความหนาแน่นพลังงานของถึงแล้ว m-3 มากเลย
wm-3 ตามลำดับและถูกสร้างขึ้นโดยกระบวนการการระเหยที่พื้นผิวจุด ภายในพื้นที่ขนาดเล็กค่าธรรมเนียมชั้น 5 – 10 nm , สูงสนามไฟฟ้าเร่งอิเล็กตรอนและไอออนที่มีต่อผิวเปล่งออกมาโดยเธอไม นหรือสาขามลพิษต่อพลาสมาบอลแม้จะค่อนข้างต่ำแรงดันไฟฟ้าเพียงประมาณ 50 โวลต์ ภายในลูกบอลพลาสมา , ลำแสงอิเล็กตรอนหยุดการชนและไอร้อนี่กับไอความร้อนมีมากกว่าผลกระทบโดยตรงไนเซชัน [ 29 ] นี้กลางหลักของพลาสมาจุดอาร์คได้ขนาดปกติประมาณ 5 – 20 µเมตร
ที่นี่เลยท้องถิ่น thermodynamic สมดุลไอออน ถึงแม้จะมีอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิอิเล็กตรอน . นอกเหนือจากการขยายตัวของจุดนี้พลาสมา , พลาสมาในทิศทางต่อขั้วบวกเป็นที่ชื่นชอบโดยอิทธิพลของแอโนดที่อาจเกิดขึ้น ในขณะที่ประจุถูกเร่ง พลาสม่าความหนาแน่นจะลดลงอย่างรวดเร็วการลดการชนกันและอัตราการแช่แข็งพลาสม่าที่ระยะทางน้อยกว่า 100 เมตรจากจุดµพลาสมา เป็นผลให้ฟลักซ์อิออนเหนือกับความเร็ว 1 – 2 × 104m / s และค่าบริการเฉลี่ยสหรัฐอเมริกา 2 – 3 ขึ้นอยู่กับวัสดุแคโทดเป็นที่สังเกต [ 61 ] มันมี

สังเกตว่าขนานขนส่งและไอออนอิเล็กตรอนต่อขั้วบวกจะเกิดขึ้นด้วยปกติ 10% จากปัจจุบันรวมเป็นไอออน และ 110 % เป็นอิเล็กตรอน ปัจจุบันขั้นต่ำประมาณ 50 - 75 เป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อให้กระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นโดยมีจำนวนสูงสุดในการโหมดหลาย กะ แต่เนื่องจากพลังเสบียง