Fisica dei plasmi
Ho da chiedere un suggerimento su di un libro possibilmente in italiano che spieghi ed introduca la fisica dei plasmi, che parli esaustivamente dei plasmi freddi come quelli di una lampada al neon, e di come si comportano in presenza di onde elettromagnetiche in condizioni in cui la legge di ohm nel plasma non sia piu lineare ovvero con tempi di collisione superiori a quelli di variazione dell'onda elettromagnetica!
Saluti e ringraziamenti a tutti !!!!
Stefano
Saluti e ringraziamenti a tutti !!!!
Stefano
Risposte
Se uno volesse usare frequenze piu alte di 100Mhz dovrebbe alzare la pressione per diminuire la mobilità degli ioni e stabilizzare cosi l'effetto vero? solo che è controproducente usare frequenze alte quando con 13,5 Mhz e pressioni piu basse si possono ottenere ugualmente gli effetti voluti, capisco.
Grazie Marco! Ora mi è tutto chiaro, ho preso il libro di Bittencourt, devo dire che è fatto bene.
ti ringrazio, alla prossima!
Grazie Marco! Ora mi è tutto chiaro, ho preso il libro di Bittencourt, devo dire che è fatto bene.
ti ringrazio, alla prossima!
Se uno usa frequenze più alte di 100MHz si passa alla seconda categoria di plasmi, ossia i wave-heated plasmas, e tutto quello che ti ho descritto diventa solo una parte minoritaria dei meccanismi di sostentamento della scarica. Non hai bisogno di cambiare pressioni o cose simili (tra l'altro non capisco perchè sarebbe necessario diminuire la mobilità degli ioni; se già non seguono un campo a 13.56MHz, figurati se ne seguono uno a 2GHz!).
Il fatto di non andare sopra certe frequenze è dovuto a necessità di processing. Spesso il plasma è usato solo per dissociare delle molecole (esempio tipico: PECVD con SiH4) che poi andranno a depositarsi sulla superficie da lavorare, quindi non è necessario avere un plasma con una potenza mostruosa. Se alzi la frequenza, la potenza assorbita dal plasma (in genere) aumenta, e questo puo benissimo essere un'effetto indesiderato.
Il fatto di non andare sopra certe frequenze è dovuto a necessità di processing. Spesso il plasma è usato solo per dissociare delle molecole (esempio tipico: PECVD con SiH4) che poi andranno a depositarsi sulla superficie da lavorare, quindi non è necessario avere un plasma con una potenza mostruosa. Se alzi la frequenza, la potenza assorbita dal plasma (in genere) aumenta, e questo puo benissimo essere un'effetto indesiderato.
"Marco83":
Se uno usa frequenze più alte di 100MHz si passa alla seconda categoria di plasmi, ossia i wave-heated plasmas, e tutto quello che ti ho descritto diventa solo una parte minoritaria dei meccanismi di sostentamento della scarica. Non hai bisogno di cambiare pressioni o cose simili (tra l'altro non capisco perchè sarebbe necessario diminuire la mobilità degli ioni; se già non seguono un campo a 13.56MHz, figurati se ne seguono uno a 2GHz!).
Il fatto di non andare sopra certe frequenze è dovuto a necessità di processing. Spesso il plasma è usato solo per dissociare delle molecole (esempio tipico: PECVD con SiH4) che poi andranno a depositarsi sulla superficie da lavorare, quindi non è necessario avere un plasma con una potenza mostruosa. Se alzi la frequenza, la potenza assorbita dal plasma (in genere) aumenta, e questo puo benissimo essere un'effetto indesiderato.
ed in questi meccanismi di sostentamento rientra anche l'effetto valanga o dopo i 100Mhz diminuisce e scompare? non è che continua ad aumentare solo che per i problemi di processing non va bene?
grazie, sto iniziando il libro
L'effetto valanga ad un certo punto raggiunge l'equilibrio con le perdite di ioni ed elettroni alle pareti del reattore e altri effetti di ricombinazione. Tra l'altro la dipendenza del first Townsend coefficient dal campo elettrico non è lineare, e oltre un certo valore del rapporto E/N diventa sostanzialmente una costante, quindi aumentare ancora il campo non produce un innalzamento dello ionization rate.
Sebbene non centri con l'effetto valanga ma lo chiedo anche qui:
Ho un dubbio su come calcolare il campo elettrico necessario a far avvenire una scarica elettrica in un gas!
nell'aria per esempio è necessario un campo elettrico di 30kVolt/metro alla pressione atmosferica, ma come si calcola?
Ho pensato di eguagliare l'energia di prima ionizzazione dell'azoto che è il 78% dell'aria(per semplificare presumo che l'aria sia composta da solo azoto) all'energia che gli elettroni liberi devono avere per strappare un l'elettrone piu esterno dell'azoto, a sua volta l'energia che gli elettroni hanno si suddivide in due, l'energia che hanno già e l'energia che il campo elettrico applicato gli fornisce in un determinato spazio che è il cammino libero medio.
Si potrebbe sintetizzare cosi:
$E$ionizzazione$=$$E$datadalcampoelettrico$+$$E$iniziale
$E$ionizzazione$=$$F*s$$+$$E$iniziale
$E$ionizzazione$=E$campoelettrico$*q$caricasingoloelettrone$*lambda$camminoliberomedio$+(1/2)*$massaelettrone$*v^2$velocitàinizialemediaelettronelibero
$E$ionizzazione$=E$campoelettrico$*q$caricasingoloelettrone$*((k*t)/(sqrt(2)*3.14*d^2*p))+(1/2)*$massaelettrone$*v^2$velocitàinizialemediaelettronelibero
Dove posso trovare i valori dell'energia degli elettroni liberi per i vari gas? e dove posso trovare i valori degli elettroni? dove posso trovare i valori dei diametro $d$ dei vari atomi o molecole dei vari gas?
Il mio obbiettivo ultimo è calcolare il campo elettrico E per alle varie pressioni per i vari gas! esattamente come hanno calcolato i 30kVolt/metro per l'aria a pressione atmosferica! per l'energia iniziale ho cercato i first Townsend coefficient ma anche sui libri di fisica dei plasmi che ho sotto mano non ho trovato nulla.
Ringrazio chiunque chiarisca i miei dubbi ed i miei errori!
La mia domanda è: sui libri di fisica come hanno calcolato il valore di 30kVolt/metro per l'aria alla pressione che c'è al livello del mare?
Stefano!
Ho un dubbio su come calcolare il campo elettrico necessario a far avvenire una scarica elettrica in un gas!
nell'aria per esempio è necessario un campo elettrico di 30kVolt/metro alla pressione atmosferica, ma come si calcola?
Ho pensato di eguagliare l'energia di prima ionizzazione dell'azoto che è il 78% dell'aria(per semplificare presumo che l'aria sia composta da solo azoto) all'energia che gli elettroni liberi devono avere per strappare un l'elettrone piu esterno dell'azoto, a sua volta l'energia che gli elettroni hanno si suddivide in due, l'energia che hanno già e l'energia che il campo elettrico applicato gli fornisce in un determinato spazio che è il cammino libero medio.
Si potrebbe sintetizzare cosi:
$E$ionizzazione$=$$E$datadalcampoelettrico$+$$E$iniziale
$E$ionizzazione$=$$F*s$$+$$E$iniziale
$E$ionizzazione$=E$campoelettrico$*q$caricasingoloelettrone$*lambda$camminoliberomedio$+(1/2)*$massaelettrone$*v^2$velocitàinizialemediaelettronelibero
$E$ionizzazione$=E$campoelettrico$*q$caricasingoloelettrone$*((k*t)/(sqrt(2)*3.14*d^2*p))+(1/2)*$massaelettrone$*v^2$velocitàinizialemediaelettronelibero
Dove posso trovare i valori dell'energia degli elettroni liberi per i vari gas? e dove posso trovare i valori degli elettroni? dove posso trovare i valori dei diametro $d$ dei vari atomi o molecole dei vari gas?
Il mio obbiettivo ultimo è calcolare il campo elettrico E per alle varie pressioni per i vari gas! esattamente come hanno calcolato i 30kVolt/metro per l'aria a pressione atmosferica! per l'energia iniziale ho cercato i first Townsend coefficient ma anche sui libri di fisica dei plasmi che ho sotto mano non ho trovato nulla.
Ringrazio chiunque chiarisca i miei dubbi ed i miei errori!
La mia domanda è: sui libri di fisica come hanno calcolato il valore di 30kVolt/metro per l'aria alla pressione che c'è al livello del mare?
Stefano!
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