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

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

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.

Об авторах

Г. Г. Бондаренко

Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”

Автор, ответственный за переписку.
Email: gbondarenko@hse.ru
Россия, Москва, 101000

М. Р. Фишер

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Email: fishermr@bmstu.ru
Россия, Москва, 105005

В. И. Кристя

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Email: kristya@bmstu.ru
Россия, Москва, 105005

Список литературы

  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. 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. 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. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. Долгопрудный: ИД “Интеллект”, 2009. 736 с.
  5. Saifutdinov A.I. // Plasma Sources Sci. Tech. 2022. V. 31. № 9. Р. 094008. https://doi.org/10.1088/1361-6595/ac89a7
  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. 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. Modinos A. Field, Thermionic, and Secondary Electron Emission Spectroscopy. N.Y.: Plenum Press, 1984. 376 p.
  9. Егоров Н.В., Шешин Е.П. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2017. № 3. C. 5. https://doi.org/10.7868/S0207352817030088
  10. Ptitsin V.E. // J. Phys.: Conf. Ser. 2011. V. 291. Р. 012019. https://doi.org/10.1088/1742-6596/291/1/012019
  11. Venkattraman A. // Appl. Phys. Lett. 2014. V. 104. № 19. Р. 194101. https://doi.org/10.1063/1.4876606
  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. Benilov M.S., Benilova L.G. // J. Appl. Phys. 2013. V. 114. № 6. Р. 063307. https://doi.org/10.1063/1.4818325
  14. Anders A. // Thin Solid Films. 2006. V. 502. P. 22. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2005.07.228
  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. 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. 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. 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. 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. 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. Holgate J.T., Coppins M. // Phys. Rev. Appl. 2017. V. 7. № 4. Р. 044019. https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.7.044019
  22. Jensen K.L. // J. Appl. Phys. 2019. V. 126. № 6. Р. 065302. https://doi.org/10.1063/1.5109676
  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. 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. 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. 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. Kim D., Economou D.J. // J. Appl. Phys. 2003. V. 94. № 5. P. 2852. https://doi.org/10.1063/1.1597943
  28. Kim D., Economou D.J. // J. Appl. Phys. 2004. V. 95. № 7. P. 3311. https://doi.org/10.1063/1.1652249
  29. Бондаренко Г.Г., Кристя В.И., Йе Наинг Тун // Изв. вузов. Физика. 2015. Т. 58. № 9. С. 99.
  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. 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. 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. 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. 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. Крютченко О.Н., Маннанов А.Ф., Носов А.А., Степанов В.А., Чиркин М.В. // Поверхность. Физика, химия, механика. 1994. № 6. С. 93.
  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. 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. Hancox R. // Br. J. Appl. Phys. 1960. V. 11. № 10. P. 468. https://doi.org/10.1088/0508-3443/11/10/304
  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. Puchkarev V.F. Mesyats G.A. // J. Appl. Phys. 1995. V. 78. № 9. P. 5633. https://doi.org/10.1063/1.359687

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».