Везде

ОФНПоверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования Journal of Surface Investigation. X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques

  • ISSN (Print) 1028-0960
  • ISSN (Online) 3034-5731

Влияние неравномерности толщины диэлектрической пленки вдоль поверхности катода на его нагрев в тлеющем разряде

Вы можете
Код статьи
S1028096025010117-1
DOI
10.31857/S1028096025010117
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Бондаренко Г. Г.
  • Аффилиация: Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”
Фишер М. Р.
  • Аффилиация: Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
Кристя В. И.
  • Аффилиация: Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
Том/ Выпуск
Том / Номер выпуска 1
Страницы
78-85
Аннотация
Сформулирована модель катодного слоя тлеющего газового разряда при наличии на катоде диэлектрической пленки, толщина которой различна на разных участках его поверхности, причем на части поверхности она может отсутствовать. Модель учитывает ионно-электронную эмиссию с поверхности катода, термополевую электронную эмиссию из подложки катода в пленку и термическую электронную эмиссию с участков катода без пленки. Показано, что при нагреве катода эмиссионная эффективность пленки, эффективный коэффициент электронной эмиссии катода и плотность разрядного тока уменьшаются, так как при этом снижается напряженность электрического поля в пленке, обеспечивающая необходимую для поддержания разряда плотность тока термополевой электронной эмиссии из подложки катода в пленку. Поэтому, когда на всей рабочей поверхности катода находится диэлектрическая пленка, тлеющий разряд долго не переходит в дуговой. Если же на некоторой ее части пленка отсутствует, то после нагрева катода до достаточно высокой температуры с нее начинается термическая эмиссия электронов, которые покидают поверхность катода и увеличивают его эффективный коэффициент электронной эмиссии и плотность разрядного тока. Это обусловливает более интенсивный нагрев катода и ускоренный переход тлеющего разряда в дуговой.
Ключевые слова
тлеющий газовый разряд диэлектрическая пленка на катоде температура катода ионно-электронная эмиссия термополевая электронная эмиссия эмиссионная эффективность пленки эффективный коэффициент электронной эмиссии катода переход тлеющего разряда в дуговой разряд
Дата публикации
14.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
8

Библиография

  1. 1. Zissis G., Kitsinelis S. // J. Phys. D. 2009. V. 42. № 17. Р. 173001. https://doi.org/10.1088/0022-3727/42/17/173001
  2. 2. Samukawa S., Hori M., Rauf S., Tachibana K., Bruggeman P., Kroesen G., Whitehead J.C., Murphy A.B., Gutsol A.F., Starikovskaia S. // J. Phys. D. 2012. V. 45. № 25. Р. 253001. https://doi.org/10.1088/0022-3727/45/25/253001
  3. 3. Schwieger J., Baumann B., Wolff M., Manders F., Suijker J. // J. Phys.: Conf. Ser. 2015. V. 655. Р. 012045. https://doi.org/10.1088/1742-6596/655/1/012045
  4. 4. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. Долгопрудный: ИД “Интеллект”, 2009. 736 с.
  5. 5. Saifutdinov A.I. // Plasma Sources Sci. Tech. 2022. V. 31. № 9. Р. 094008. https://doi.org/10.1088/1361-6595/ac89a7
  6. 6. Byszewski W.W., Li Y.M., Budinger A.B., Gregor P.D. // Plasma Sources Sci. Tech. 1996. V. 5. № 4. P. 720. https://doi.org/10.1088/0963-0252/5/4/014
  7. 7. Hadrath S., Beck M., Garner R.C., Lieder G., Ehlbeck J. // J. Phys. D. 2007. V. 40. № 1. P. 163. https://doi.org/10.1088/0022-3727/40/1/009
  8. 8. Modinos A. Field, Thermionic, and Secondary Electron Emission Spectroscopy. N.Y.: Plenum Press, 1984. 376 p.
  9. 9. Егоров Н.В., Шешин Е.П. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2017. № 3. C. 5. https://doi.org/10.7868/S0207352817030088
  10. 10. Ptitsin V.E. // J. Phys.: Conf. Ser. 2011. V. 291. Р. 012019. https://doi.org/10.1088/1742-6596/291/1/012019
  11. 11. Venkattraman A. // Appl. Phys. Lett. 2014. V. 104. № 19. Р. 194101. https://doi.org/10.1063/1.4876606
  12. 12. Haase J.R., Go D.B. // J. Phys. D. 2016. V. 49. № 5. Р. 055206. https://doi.org/10.1088/0022-3727/49/5/055206
  13. 13. Benilov M.S., Benilova L.G. // J. Appl. Phys. 2013. V. 114. № 6. Р. 063307. https://doi.org/10.1063/1.4818325
  14. 14. Anders A. // Thin Solid Films. 2006. V. 502. P. 22. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2005.07.228
  15. 15. Riedel M., Düsterhöft H., Nagel F. // Vacuum. 2001. V. 61. № 2–4. P. 169. https://doi.org/10.1016/S0042-207X (01)00112-9
  16. 16. Bondarenko G.G., Fisher M.R., Kristya V.I., Prassitski V.V. // Vacuum. 2004. V. 73. № 2. P. 155. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2003.12.004
  17. 17. Hadrath S., Ehlbeck J., Lieder G., Sigeneger F. // J. Phys. D. 2005. V. 38. № 17. P. 3285. https://doi.org/10.1088/0022-3727/38/17/S33
  18. 18. Suzuki M., Sagawa M., Kusunoki T., Nishimura E., Ikeda M., Tsuji K. // IEEE Trans. ED. 2012. V. 59. P. 2256. https://doi.org/10.1109/TED.2012.2197625
  19. 19. Nijdam S., Desai K.V., Park S.-J., Sun P.P., Sakai O., Lister G., Eden J.G. // Plasma Sources Sci. Tech. 2022. V. 31. № 12. Р. 123001. https://doi.org/10.1088/1361-6595/ac8448
  20. 20. Bondarenko G.G., Fisher M.R., Kristya V.I. // Vacuum. 2016. V. 129. P. 188. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2016.01.008
  21. 21. Holgate J.T., Coppins M. // Phys. Rev. Appl. 2017. V. 7. № 4. Р. 044019. https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.7.044019
  22. 22. Jensen K.L. // J. Appl. Phys. 2019. V. 126. № 6. Р. 065302. https://doi.org/10.1063/1.5109676
  23. 23. Bondarenko G.G., Kristya V.I., Savichkin D.O. // Vacuum. 2018. V. 149. P. 114. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2017.12.028
  24. 24. Bondarenko G.G., Fisher M.R., Myo Thi Ha, Kristya V.I. // Russ. Phys. J. 2019. V. 62. № 1. P. 82. https://doi.org/10.1007/s11182-019-01686-z
  25. 25. Bondarenko G.G., Fisher M.R., Kristya V.I. // Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 2024. V. 88. № 4. P. 464. https://doi.org/10.1134/S1062873823706074
  26. 26. Woodworth J.R., Aragon B.P., Hamilton T.W. // Appl. Phys. Lett. 1997. V. 70. № 15. P. 1947. https://doi.org/10.1063/1.118814
  27. 27. Kim D., Economou D.J. // J. Appl. Phys. 2003. V. 94. № 5. P. 2852. https://doi.org/10.1063/1.1597943
  28. 28. Kim D., Economou D.J. // J. Appl. Phys. 2004. V. 95. № 7. P. 3311. https://doi.org/10.1063/1.1652249
  29. 29. Бондаренко Г.Г., Кристя В.И., Йе Наинг Тун // Изв. вузов. Физика. 2015. Т. 58. № 9. С. 99.
  30. 30. Кристя В.И., Мьо Ти Ха, Фишер М.Р. // Изв. РАН. Сер. физ. 2020. Т. 84. № 6. С. 846. https://doi.org/10.31857/S0367676520060149
  31. 31. Бондаренко Г.Г., Кристя В.И., Мьо Ти Ха, Фишер М.Р. // Поверхность. Рентген., синхротрон. и нейтрон. исслед. 2022. № 8. С. 25. https://doi.org/10.31857/S1028096022080039
  32. 32. Phelps A.V., Petrović Z.Lj. // Plasma Sources Sci. Technol. 1999. V. 8. № 3. P. R21. https://doi.org/10.1088/0963-0252/8/3/201
  33. 33. Forbes R.G., Edgcombe C.J., Valdrè U. // Ultramicroscopy. 2003. V. 95. P. 57. https://doi.org/10.1016/S0304-3991 (02)00297-8
  34. 34. Hourdakis E., Bryant G.W., Zimmerman N.M. // J. Appl. Phys. 2006. V. 100. № 12. Р. 123306. https://doi.org/10.1063/1.2400103
  35. 35. Крютченко О.Н., Маннанов А.Ф., Носов А.А., Степанов В.А., Чиркин М.В. // Поверхность. Физика, химия, механика. 1994. № 6. С. 93.
  36. 36. Xu N.S., Chen J., Deng S.Z. // Appl. Phys. Lett. 2000. V. 76. № 17. P. 2463. https://doi.org/10.1063/1.126377
  37. 37. Bondarenko G.G., Fisher M.R., Kristya V.I., Bondariev V. // High Temperature Material Proc. 2022. V. 26. № 1. P. 17. https://doi.org/10.1615/HighTempMatProc.2021041820
  38. 38. Hancox R. // Br. J. Appl. Phys. 1960. V. 11. № 10. P. 468. https://doi.org/10.1088/0508-3443/11/10/304
  39. 39. Guile A.E., Hitchcock A.H. // J. Phys. D. 1975. V. 8. № 6. P. 663. https://doi.org/10.1088/0022-3727/8/6/009
  40. 40. Puchkarev V.F. Mesyats G.A. // J. Appl. Phys. 1995. V. 78. № 9. P. 5633. https://doi.org/10.1063/1.359687
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека