Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3

1. Применение плазмы в электронике 4

1.1. Общие сведения о плазме и ее свойствах 4

1.2. Применения плазмы

1.2.1. Газоразрядные источники света 5

1.2.2. Термоэмиссионный преобразователь энергии (ТЭП) 7

1.2.3. Плазменные дисплеи 9

1.2.4. Плазменная антенна 11

2. Плазмотроны

2.1. История изобретения 12

2.2. Типы применяемых плазмотронов 12

2.2.1. Дуговой плазмотрон 13

2.2.2. Высокочастотный плазмотрон 15

2.3.

Области использования плазмотронов и возможности плазменного напыления 16

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 19

Список литературы 20

ВВЕДЕНИЕ

В данном расчётном задании рассмотрены вопросы применения плазмы в электронике. В настоящее время технологии плазмы применяются во многих облостях науки и техники. В рассчетном ззадании приведены примеры использования низкотемпературной плазмы в газоразрядных источниках света, плазменных дисплеях, а так же разработка ученых по созданию плазменной антенны.

Плазмотроны или генераторы низкотемпературной плазмы, действие которых основано на нагреве газа электрической дугой в ограниченном пространстве, находят все более широкое использование в различных отраслях науки и производства: технике высоких температур, аэродинамике, металлообработке, металлургии, химии и др. Многообразие областей применения и функций, выполняемых плазмотронами, обусловливается их чрезвычайно высокой эффективностью при сравнительно простой конструкции и низкой стоимости.

В качестве примеров технологического применения плазмотронов рассмотрен процесс плазменного напыления.

1. Применение плазмы в электронике

1.1. Общие сведения о плазме и ее свойствах

Ионизация атома — потеря одного или нескольких принадлежащих ему электронов и превращение его в положительный ион. Ионизация происходит при передаче атому энергии, не меньшей, чем энергия отрыва электрона от него.

Наиболее очевидным способом ионизации вещества является нагревание. При повышении температуры газа в ограниченном объеме все больше электронов сможет покидать свои атомы и при некоторой весьма высокой температуре (речь идет о тысячах, десятках и сотнях тысяч градусов) практически все атомы будут ионизированы. Однако при этом газ в целом остается практически нейтрален, так как процесс ионизации не создает избытка в зарядах того или иного знака.

Газ, в котором значительная часть атомов или молекул ионизирована, называется плазмой. Однако не всякий ионизированный газ можно назвать плазмой. Более точное определение плазмы следующее: плазма это ионизированный газ, в котором концентрация положительно и отрицательно заряженных частиц равны и дебаевская длина (Дебаевский радиус экранирования) много меньше характерного размера объема, в котором этот ионизированный газ рассматривается. Электрические силы, связывая разноименные заряды, обеспечивают плазме квазинейтральность, т.е. приблизительное равенство концентраций электронов и ионов. Всякое смещение группы носителей одного знака должно приводить к возникновению электрических полей, которые будут стремиться скомпенсировать произошедшее возмущение. Внутренняя структура плазмы проявляется в виде локальных зон с нарушенной квазинейтральностью, существование которых поддерживается тепловым движением носителей зарядов, конкурирующим со стремлением зарядов противоположного знака сблизиться. Размер таких областей, в которых заряды могут разделяться под действием теплового движения, характеризуется так называемым радиусом экранирования, или дебаевским радиусом. Очевидно, что для сохранения квазинейтральности плазмы размеры дебаевских зон rd должны быть много меньше размеров области lp, занимаемой плазмой, т. е. мы приходим к естественному критерию плазменного состояния: rd много меньше l. Потенциальная энергия заряженной частицы в электрическом поле, возникающем из-за разделения зарядов в области l, мала по сравнению с ее тепловой энергией. Таким образом, вопрос о том, обладает или не обладает ионизованный газ свойствами плазмы, зависит не то

Список литературы

1. Лабец К.С. Электронные приборы.- Киев. 1974 – с 386

2. Ю. П. Конюшная. Открытия советских ученых. — Ч. 1. — М.: Изд-во МГУ, 1988.В фыва

3. Елисеев В. Б., Пятницкий А. П., Сергеев Д. И., Термоэмиссионные преобразователи энергии, М., 1970

4. http://lenta.ru/news/2007/11/13/antenna/

5. Дзюба В.Л. Повышение ресурса работы линейных плазмотронов постоянного тока/Плазмотехнология - 93: Сб. науч. тр.-Запорожье, 1993

Примечаний нет.