轴承滚珠等离子体浸没离子注入过程的数值模拟

• 作者: 于永澔 刘洪喜 汤宝寅 王宇航 王小峰 王松雁 王浪平 甘孔银
• 来源期刊: 强激光与粒子束
• 学科: 工学
• 关键词: 等离子体浸没离子注入 鞘层动力学数值模拟 注入剂量均匀性
• 年，卷（期）: 2004,（12）
• 所属期刊栏目: 粒子束及加速器技术
• 页码范围: 1598-1602
• 页数: 5页
• 分类号: TG172.44
• 字数: 3412字
• 语种: 中文

摘要

利用轴对称PIC模型对轴承滚珠等离子体浸没离子注入(PIII)过程进行了数值模拟,对归一化电势的扩展情况进行了研究.在滚珠批量处理过程中,为了避免相邻滚珠周围鞘层的相互重叠对注入均匀性造成不良影响,对滚珠在靶台上摆放的最小距离进行了数值计算,计算结果表明:在电压为-40kV,氮等离子体密度为4.8×109cm-3,脉冲宽度为10μs时,滚珠摆放的最小距离应大于34.18cm.分析了滚珠圆周方向注入剂量的分布情况,针对静止滚珠改性处理后剂量分布很不均匀的问题,通过旋转靶台使滚珠注入均匀性明显得到改善.利用朗谬尔探针测量了滚珠周围鞘层扩展的情况测量,模拟结果和实验测量结果相吻合,最大相对误差小于8.4%.