Процессы инициирования форвакуумным плазменным источником электронов пучково-плазменного разряда в диэлектрическом сосуде для осаждения алмазоподобных покрытий на его внутренней поверхности (итоговый)

Объектом исследования является пучковая плазма, генерируемая в форвакуумной области давлений непрерывным электронным пучком внутри диэлектрического объема (сосуда).Одна из основных задач проекта заключалась в исследовании пучково-плазменного разряда (ППР) в неисследованных ранее условиях – при инжекции непрерывного электронного пучка в диэлектрический сосуд в форвакуумном диапазоне давлений. Другая задача заключалась в изучении возможности применения ППР для осаждения на внутреннюю поверхность сосуда защитных алмазоподобных покрытий, характеризации свойств этих покрытий и режимов их получения. В результате работы, ППР изучен в неисследованных ранее условиях – при инжекции непрерывного электронного пучка энергией 1-10 кэВ и током 10-60 мА в диэлектрический сосуд в среднем вакууме при давлении газа 1-10 Па. Измерения параметров плазмы (концентрации и электронной температуры) в полости показали, что их наивысшие значения скачкообразно достигаются именно после достижения режима ППР. При инициировании ППР внутри полости, параметры плазмы примерно в 1.2-3 раза выше, чем при развитии ППР в условиях транспортировки электронного пучка в свободном пространстве вакуумной камеры (без полости). Этому факту предложено объяснение на основе модели, описывающей внесение в ППР дополнительной энергии потоком вторичных электронов, выбитых электронами пучка и ионами плазмы с поверхности полости, и ускоренных в пристеночных и придонных слоях. Показана возможность применения плазмы ППР, генерируемой в диэлектрическом сосуде при напуске углеродсодержащего газа (пропан или ацетилен), для осаждения на внутреннюю поверхность сосуда из плазмы защитных покрытий (аморфных гидрогенизированных углеродсодержащих пленок), или для травления этой поверхности ионным потоком из плазмы тяжелого инертного газа (аргона).