طراحی، ساخت و نصب پروب لانگمیر برای اندازه گیری برخی مشخصات پلاسما در دستگاه کندو پاش پلاسمایی

توسعه ی فن آوری خصوصاً در 25 سال گذشته عاملی شد تا لایه نشانی به روش کندوپاش پلاسمایی در زمینه های متنوع علمی، تحقیقاتی و صنعتی توسعه یابد. هدف ازانجام این پروژه، تعیین پارامترهای پلاسمایی دستگاه کندوپاش مکا 2000 است که لایه نشانی ها براساس این پارامترها انجام می یابد. پلاسمای مورد مطالعه، پلاسمای آرگون و منبع تغذیه، مگنترون dc است. در ابتدا پروب و فلنجه ی مناسب طراحی شده و روی دستگاه نصب می شوند. پروب در فواصل مختلف از کاتد قرار داده شده ودر هر فاصله با تغییر فشار، منحنی مشخصه ی i – v بررسی می شود تا پارامترهای پلاسمایی از قبیل پتانسیل پلاسمایی، جریان پلاسمایی، دما ، سرعت و چگالی الکترونی محاسبه شود. با اندازه گیری میدان مغناطیسی توسط تسلا سنج تأثیر آن برپارامترهای پلاسمایی را می توان مشاهده کرد. برای بهینه سازی داده ها و محاسبات پارامترها، نیاز به یک سری کدنویسی بود که در محیط های mat lab و mathematica انجام گرفت. با رسم منحنی مشخصه ی جریان – ولتاژ و تحلیل آن، می توان به نتایج زیر دست یافت: با افزایش فشار، دمای الکترونی کاهش می یابد. چگالی الکترونی نیزبا افزایش فشاردر ابتدا افزایش می یابد اما از یک فشار معین به بعد، برخوردها وترکیب مجدد الکترون – یون افزایش یافته لذا چگالی الکترونی کاهش می یابد. وجود میدان مغناطیسی نیز منجربه ایجاد باریکه در پلاسما می شود.