پژوهشگران جهاددانشگاهی صنعتی شریف، موفق به تولید چشمه یون رادیوفرکانسی شدند

به گزارش روابط عمومی جهاددانشگاهی به نقل از سیناپرس ، این چشمه یون قابلیت یونیزاسیون انواع گازهای واکنش­پذیر یا خنثی را دارد و نسبت به چشمه یونی جریان مستقیم(تولید قبلی این گروه)، از جریان یونی بسیار بالاتری برخوردار است.

نمونه آزمایشگاهی چشمه پرتو یون جریان مستقیم نیز برای نخستین بار در کشور توسط همین گروه پژوهشی طراحی و ساخته شد و نمونه تجاری آن در سال 1395 به سفارش دانشگاه صنعتی مالک اشتر برای لایه نشانی، تمیزکاری زیرلایه و لایه نشانی مستقیم طراحی، ساخته و نصب شد.

گروه پژوهشی فناوری خلأ جهاد دانشگاهی صنعتی شریف، یکی از مراکز تحقیقاتی فعال در زمینه طراحی و ساخت سامانه­های لایه­نشانی فیزیکی کشور است که پیش از این زیرسامانه­های منبع تبخیر حرارتی، منبع تبخیر پرتوی الکترونی و کاتدهای کند و پاش مغناطیسی نیز بهره­برداری کرده است.

مریم صالحی، همکار طرح چشمه یونی رادیوفرکانسی درباره ویژگی­های این چشمه یونی تولیدشده، خاطرنشان کرد: قطر پرتوی یون این زیرسامانه 6 سانتی متر و بیشینه جریان و انرژی یون آن به ترتیب 100 میلی آمپر و 1200 الکترون ولت است.

کاربردهای چشمه یون در صنعت

وی درباره کاربردهای وسیع چشمه یون در لایه­نشانی، اصلاح سطوح و فرآوری لایه­های نازک، گفت: بسته به انرژی و جریان پرتوی یون می­توانیم از این منبع در تمیزکاری لایه، کمک به فرآیند لایه­نشانی، لایه­نشانی به روش کند و پاش، به روش مستقیم با گاز واکنش­پذیر، زدایش و اصلاح سطوح استفاده کنیم.

صالحی ادامه داد: مزیت اصلی استفاده از پرتوی یون، توانایی کنترل مستقل و آسان آن مانند جریان، سطح انرژی و راستای فرود یون است. این ویژگی­ها، باعث می­شود بتوانیم در نهایت با پرتوی یون، لایه­هایی با ساختار شبه پایدار، ساختارهای آمورف و به ویژه ترکیبات کریستالی را برای کاربردهای اپتیکی، میکروالکترونیکی و یا پوشش­هایی برای کاهش خوردگی یا اصطکاک فراهم کنیم.

چشمه پرتوی یون چطور کار می­کند؟

چشمه پرتوی یون از سه بخش اصلی چشمه پلاسما استخراج و خنثی­ساز تشکیل شده است. در چشمه پلاسما، اعمال میدان­های الکتریکی و مغناطیسی به مولکول­های گاز، باعث تخلیه الکتریکی و تشکیل پلاسما می­شود. پلاسما شامل ذرات باردار یون و الکترون است.

پس از آن در سامانه استخراج با اعمال میدان الکتریکی به دو یا چند توری فلزی، یون­ها از پلاسمای ایجاد شده، جدا می­شود و به صورت یک پرتوی یونی پر انرژی به سمت هدف، شتاب می­گیرند.

گفتنی است، در بین این مسیر تا هدف، در اثر دافعه کولمبی بین ذرات باردار، پرتوی یونی واگرا می­شود که برای جلوگیری از این واگرایی ناخواسته، و نیز جلوگیری از تجمع بار مثبت بر روی سطوح دی الکتریک، از یک منبع تولید الکترون برای خنثی­سازی پرتوی یون استفاده می­شود.