在氘等离子体中利用氮掺杂金刚石增强负离子表面产生
等离子体物理
2020-07-02 v1
摘要
负离子的产生在包括质谱分析、粒子加速、材料表面处理以及用于磁约束聚变的中性束注入等应用中具有重要意义。在不使用低功函数金属的情况下提高负离子表面产生效率的方法，因可缓解这些材料带来的复杂工程挑战而备受关注。本研究考察了通过氮掺杂金刚石产生负离子。将负偏压（ V 或 V）的氮掺杂微晶金刚石薄膜置于低压氘等离子体（螺旋波源以电容模式运行，2 Pa，26 W）中，并通过质谱测量负离子能量分布函数（NIEDFs），考察其与表面温度（30C 至 750C）及掺杂浓度的关系。结果表明，当样品偏压为 V 时氮掺杂对产额影响甚微；但当施加相对较小偏压 V 且温度达到 550C 时，产额较未掺杂金刚石提高 2 倍。氮掺杂金刚石是一种控制负离子表面产生的新方法，其在广泛的实际应用中持续具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2007.00614,
title = {Enhancing surface production of negative ions using nitrogen doped diamond in a deuterium plasma},
author = {Gregory J. Smith and James Ellis and Roba Moussaoui and Cédric Pardanaud and Céline Martin and Jocelyn Achard and Riadh Issaoui and Timo Gans and James P. Dedrick and Gilles Cartry},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.00614},
year = {2020}
}