等離子體和表面的相互作用主要的基本過程

等離子體和表面的相互作用主要有以下一些基本過程。

1)       吸附和解吸。在等離子體裝置中，由于放電對表面的活化作用，表面可能對氣體發(fā)生強烈的吸附。而在等離子體作用下，可能發(fā)生熱解吸、電子解吸和光解吸。

2)       蒸發(fā)。即固體表面接受來自等離子體的能量而熔化、蒸發(fā)。【等離子表面清洗】

3)       濺射。當離子或中性粒子入射到表面時，它的一部分能量傳給少數(shù)靶原子，其中有些在點陣達到熱平衡之前發(fā)射出去，這就是濺射。濺射是閾值性的，即當入射粒子的能量大于某一閾值（通常為5～50eV）時,才出現(xiàn)濺射。

4)       化學濺射。發(fā)生在等離子體裝置表面的化學過程。主要是由于表面催化作用引起的。當粒子入射到表面后，在表面進行化學反應生成揮發(fā)性產(chǎn)物而釋放。這個過程稱為化學濺射。【低溫等離子設備】

5)       背散射、再發(fā)射和植入。當離子或中性粒子入射到固體內(nèi)后，它與固體內(nèi)原子碰撞，逐漸失去原來的能量。最后可能產(chǎn)生兩種結(jié)果:或者還殘留一部分能量,從固體表面發(fā)射出去，這就是背散射；或者與固體原子達到熱平衡，逐漸擴散到表面，再發(fā)射出去，這就是再發(fā)射。這些粒子，特別是能量較高時，沿固體深度形成一個分布，稱為植入。【真空等離子清洗機】

6)       起泡。當有一定能量的氣體離子在固體內(nèi)一定深度植入，并逐漸積累，若其劑量達到一定程度，就在表面附近形成氣泡，并逐漸增大，最后破裂。在有些情況下,表現(xiàn)為起片,形成洞或海綿狀表面結(jié)構(gòu)。由于氦氣在固體內(nèi)的擴散率很低,所以這些現(xiàn)象主要是氦離子（α粒子）造成的。

7)       等離子體鞘和單極弧。在等離子體和固體表面接觸處，由于等離子體中的電子有較離子高得多的熱速度，所以入射到壁的速率也高，這樣,表面就積累負電荷,因而排斥電子，吸引離子，直到二者入射速率一致。因此，等離子體存在著對壁呈正電位的等離子體鞘。如果壁上有一點發(fā)射電子，就會擊穿而形成弧。弧的形成降低了鞘的電位，電子又從其他部位回到壁上，壁同時作為正極和負極，故稱單極弧。

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