四槽内外注入电流的变化情况
凹槽不同部位的注入电流随注入电压的变化的规律不同,虽然整体规律都是随施加电压的提高而增加,但底部的电流有一最小值。产生这一现象的原因主要是鞘层的运动状态不同所决定的。在低电压时,鞘层围绕在工件表面,此时注入是仿形注入,对底部、侧面和顶部的注入都来源于鞘层内的离子,由于底部与正对着弧源,等离子体中初始离子的运动速度垂直于底部,因此其注入电流要大于侧面,但随加速电压的提高,鞘层的运动加快,在整个脉冲施加阶段凹槽内部等离子体鞘层要叠加,将导致最终鞘层内部无等离子体存在,结果使得注入电流降低。因此在kZV之前,注入电流是随电压的提高而减小的。
而对于侧面由于鞘层的形状有一定的弯曲,可以从图3说明这一点,将导致有部分离子产生注入,因此其注入电流大于底部,在外表面,由于等离子体密度本身很高,又无鞘层的重叠发生,因此其注入电流最高。四槽内外注入电流随注入电压变化情况。23凹植尺寸变化对注入均匀性的影响图5为凹槽宽度W=30mm,凹槽深度变化时测得的凹槽底部的离子注入电流的变化情况。由此可以看出,在宽度不变情况下,增加深度将使注入电流的值降低。
深度变深后,凹槽底部的注入电流出现谷值的倾向减小。产生这一现象的原因,是凹槽底部的等离子体密度随深度的增加减小,相应地,鞘层的扩展速度增加,并且导致鞘层叠加的程度增加,虽然正对弧源的离子数公相同,但离子在传输过程中,由于碰撞作用导致部分改变方向而注入侧面,因此凹槽探度增加,注入电流降低。