25. Степень ионизации и диссоциации плазмы.

Наиболее важным является процесс ионизации, т.е. отрыв электрона от атома или молекулы газа, т.к. без него нельзя получить плазму. Количественно состояние ионизации характеризуется степенью ионизации:

α_и = n_и/n_оо = n_э/n_оо,

где n_и, n_э – концентрация ионов и электронов, соответственно, n_оо – концентрация нейтральных частиц до образования плазмы. Соответственно, количественно состояние диссоциации характеризуется степенью диссоциации:

α_д = n_хач/ n_оо,

где n_хач – концентрация ХАЧ в плазме.

26. Классификация плазмы.

27. Чем отличается равновесная плазма от неравновесной?

Различают изотермическую и неизотермическую плазму.

• Изотермической плазме отвечает ионизированный газ при высо­кой температуре, когда энергии (температуры) всех составляющих плазму частиц равны (T_e »T₁»T_g) и все процессы обмена являются равновесными.

• Неизотермическая плазма характеризуется тем, что средняя энер­гия (температура) электронов во много раз превышает энергию ио­нов и нейтральных частиц T_e >> T₁ » T_g, такое состояние реализуется при относительно небольшом выделении джоулевой теплоты за счет высокой теплоемкости газа тяжелых частиц и быстрого уносатеплоты из зоны разряда.

Существование неизотермической плазмы поддерживается за счёт внешних факторов (например - электромагнитного поля), при этом процессы обмена энергией являются неравновесными. Послед­нее связано с тем, что электроны, как наиболее легкие из заряженных частиц, преимущественно отбирают энергию внешнего поля, однако в силу своей малой массы не способны эффективно перераспределять ее при столкновениях с «тяжелыми» частицами.

28. Какие виды плазмы Вы знаете в зависимости от степени ионизации?

• Слабоионизированная 10^-2-10^-3

• Сильноионизированная ≈1%

• Полностью ионизированная 100%

29. Какие процессы обработки с применением низкотемпературной газовой плазмы Вы знаете?

1. удаление материала с поверхности твердого тела (все виды распыления, травления и очистки),

2. нанесение материала на поверхность твердого тела (химическое из газовой фазы, физическое из материала мишени, физико – химическое из материала мишени, модифицируемого в газовой фазе),

3. модификация поверхностного слоя твердого тела (окисление, анодирование, нитридизация, легирование другими элементами, гетерирование, отжиг, текстурирование).

30. Назовите характеристики низкотемпературной газовой плазмы.

• плотность плазмы

• температура плазмы

• степень ионизации (Для низкотемпературной плазмы характерна малая степень ионизации (до 1 %))

• степень диссоциации

• квазинейтральность

• плазменная частота

• длина Дебая

• тепловая скорость