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        真空鍍膜機鍍膜過程中氣體粒子的運動

        2020-08-08

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               在真空鍍膜機鍍膜的過程中,無時無刻都離不開粒子的運動,在這里的粒子包括電子、原子、分子、離子,當它們發生碰撞時的會發生各種各樣的互相作用,對于氣體粒子常常發生的是電離和激發。譬如濺射真空鍍膜機中,是通過電子與氬氣分子相互碰撞產生氬離子。


        真空鍍膜機



              在電子碰撞氬氣之前處于高速運動的狀態,氬氣分子是單原子結構,電子與原子發生非彈性碰撞,電子所帶的動能傳遞到原子上,根據能量守恒定律,電子動能減少,原子內能增加,原子上的電子獲得能量后從低能級躍遷到高能級,激發原子,由原子基態變成激發狀態,不過這個時間非常短暫,可以說是一瞬間的事情,大約就可以維持10-7左右的時間。
               如果原子上的電子得到的能量足夠大,可以擺脫原子核的束縛,成為自由電子,原子由電子、中子和質子組成,電子是帶負電荷,中子不帶電,質子帶正電荷,原子中的電子電荷數和質子電荷數相等,所以原子都不帶電,但當電子擺脫束縛成為自由電子離開原子,原子的質子電荷數大于電子電荷數,使原子變成離子帶正電荷,靶材與電源陰極相接,帶正電荷的氬離子在電場的作用下,向陰極加速度運動。當氬離子與靶材上的原子相碰撞,有部分離子的動能轉移到原子上,原子被濺射出來,另外有部分離子與原子相撞后,原子上的電子轉移到氬離子上,使氬離子獲得所帶電荷數相等的負電子,還原為氬原子,金屬原子失去電子變成金屬正離子,并獲得部分動能。
               這就是濺射鍍膜中氬氣粒子的運動過程,由原子變成離子,再由離子變成原子,反反復復的過程。
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