Miðbiksmat í eðlisfræði - Kateryna Barynova

Heiti ritgerðar: Líkangerð af háaflspúlsaðri segulspætu með jónunarsvæðislíkani

Doktorsnefnd:
Jón Tómas Guðmundsson, prófessor við Raunvísindadeild HÍ
Martin Rudolph, vísindamaður við Leibniz Institute of Surface Engineering (IOM), Leipzig, Þýskalandi
Daniel Lundin, dósent við Linköping Háskóla, Linköping, Svíþjóð

Ágrip
Jónunarsvæðislíkaninu (IRM) er beitt til að skoða ýmsa eiginleika háflspúlsaðrar segulspætu (HiPIMS). Meðal annars hefur þrýstingsfall vinnugassins framan við bakskautið (skotmarkið) verið skoðað.  Fyrir HiPIMS afhleðslu í argon gasi með grafít, ál, kopar, títan, sirkon, eða þungsteins skotmörk, sést að það er alltaf talsvert þrýstingsfall.  Framlag ýmissa þátta sem leiða til þessa þrýstingsfalls, jónun með árekstri við rafeind, kýlingu með spættum atómum eða heitum argon atómum, og sveims, er metið og borið saman fyrir hin mismunandi skotmörk, og mismunandi straumþéttleika um afhleðsluna.  Hlutfallslegt mikilvægi þessara þátta breytist á milli mismunadi skotmarka.  Fyrir grafít skotmark með argon sem vinnugas við 1 Pa þrýsting, þá er jónun vegna árekstar við rafeindir (bæði frum og lausnarrafeinda) ráðandi ferli sem leiðir til þrýstingsfalls, með yfir  90 % framlag, á meðan framlag kýlingar er lítið < 10 %.  Fyrir kopar og þungstein skotmörk þá er það kýling sem er ráðandi, með allt að 60 % framlag við 1 Pa þrýsting.  Fyrir málmskotmörk er kýlingin fyrst og fremst vegna málmatóma sem eru spætt úr skotmarkinu, en fyrir grafít skotmark er hið litla framlag kýlingar að mestu  vegna heitra argon atóma og framlag kolefnisatóma er lítið.  Megin þættirnir sem ákvarða hlutfallslegt framlag kýlingar með spættum ögnum til þrýstingsfallsins virðist vera spætunarframlegð og gasþrýstingur vinnugassins.  Blöndun neon í vinnugasið verður einnig rædd stuttlega.