Source of drops-free plasma flows of monocristaline zirconium

Abstract

In experiments, the characteristics of a non-self-sustained arc discharge in pure vapors of monocrystalline zirconium were investigated. The minimum ignition power of the discharge in zirconium vapor was determined for experimental conditions. Also the main characteristics of the generated plasma streams were measured. The growth rates of zirconium films have been determined for various modes of the discharge operation. It is proved that the plasma stream generated by the arc discharge in zirconium vapor has a compensated volume charge and can be used to created metal films and coatings on the substrates of different materials. The coefficients of plasma streams ionization are determined and the possibility of their controlled change is shown. This capability can be used for the targeted control of the properties of the films and coatings.

Експериментально були досліджені характеристики несамостійного дугового розряду в чистих парах монокристалічного цирконію. Визначена мінімальна потужність запалювання розряду в парах цирконію. Досліджені основні характеристики генерованих плазмових потоків. Визначені швидкості росту осаджуваних плівок цирконію в різних робочих режимах розряду. Доведено, що створюваний дуговим розрядом у парах цирконію плазмовий потік має компенсований об'ємний заряд і може бути використаний для нанесення металевих плівок і покриттів з цирконію на підкладинки з різних матеріалів. Визначено коефіцієнти іонізації плазмових потоків і показана можливість їх керованої зміни. Ця можливість може бути використана для цілеспрямованого управління властивостями осаджуваних плівок і покриттів.

В экспериментах были исследованы характеристики несамостоятельного дугового разряда в чистых парах монокристаллического циркония. Определена минимальная мощность зажигания разряда в парах циркония. Измерены основные характеристики генерируемых плазменных потоков. Определены скорости роста осаждаемых пленок циркония в различных рабочих режимах разряда. Доказано, что создаваемый дуговым разрядом в парах циркония плазменный поток имеет компенсированный объемный заряд и может быть использован для нанесения металлических пленок и покрытий из циркония на подложке из разных материалов. Определены коэффициенты ионизации плазменных потоков и показана возможность их управляемого изменения. Эта возможность может быть использована для целенаправленного управления свойствами осаждаемых пленок и покрытий.