Электрофизические процессы в газовом разряде с сэндвич-мишенью (ВАХ)

Цель: Изучение газового разряда магнетрона с горячей, холодной и сэндвич мишенями и исследование процессов, которые оказывают влияния на их вольт-амперные характеристики.
2
Задачи:
Разработать экспериментальный стенд для исследования вольт-амперных характеристик;
Измерить вольт-амперные характеристики;
Проанализировать поведение вольт-амперных характеристик и сделать вывод о процессах, которые оказывают влияние на их вид.

3
Конструкция распыляемого блока

4
ВАХ магнетрона с горячей и холодной мишенью
в среде аргона

5
ВАХ магнетрона с сэндвич-мишенью с диаметром отверстий 12 мм в среде аргона

6
ВАХ магнетрона с сэндвич-мишенью с диаметром отверстий 17 мм в среде аргона

7

8

(3.3)
(3.4)
(3.5)
(3.6)
(3.7)

10
Температурные зависимости для сэндвич-мишени с диаметром отверстий 12 мм

11
Температурные зависимости для сэндвич-мишени с диаметром отверстий 17 мм

12

13

14

15

13
Выводы:
Выполненный анализ позволил установить, что с разрежением газа, происходящим вблизи мишени, конкурирует термоэлектронная эмиссия.
как видно из рисунков 12, 13 и 14 при увеличении давления уменьшается и значение тока термоэлектронной эмиссии. При пересечении зависимостей ионно-электронной и термоэлектронной эмиссии на рисунках можно наблюдать точки, которые свидетельствуют о том, что в данных точках термоэлектронная эмиссия на данных значениях плотности тока играет бóльшую роль, а далее и вовсе становится преобладающим процессом. Это же и отражено на соответствующих ВАХ, которые были приведены на рисунках 2, 4 и 5

для сэндвич-мишени с диаметром отверстий 12 мм термоэлектронная эмиссии будет вносить существенный вклад и преобладать на промежутке от 69 до 83 мА/см2. В свою очередь рисунок 3 этой подтверждает.
для сэндвич-мишени с диаметром отверстий 17 мм термоэлектронная эмиссия становится преобладающей при токе на промежутке от 44 до 63 мА/см2. Точки значимости термоэлектронной эмиссии близки к точкам максимума на ВАХ.