Fuente de haces de iones y átomos en física de partículas y para ingeniería
Un capilaritrón es un dispositivo para crear rayos de iones y átomos.
Mecanismo
Capilaritrón con capilar de tungstenoCapilaritrón con capilar de cuarzo.Capilaritrón con capilar de cuarzo en funcionamiento dentro de una cámara de vacío: a la izquierda el capilar incandescente con el plasma hasta el cátodo de extracción y a la derecha detrás el haz de iones incandescente de color azulado.
El capilar suele estar compuesto de materiales resistentes, como el tungsteno . Otro desarrollo de 1992 es el capilaritrón de cuarzo. En este caso, el capilar está compuesto de cuarzo , un material eléctricamente aislante , en el que se inserta un alambre metálico para generar el potencial anódico. [3] La ventaja reside en la producción más sencilla, flexible y económica de capilares de cuarzo con un diámetro interior predeterminado que, a diferencia de los capilares metálicos, no necesitan ser perforados , sino que pueden ser grabados electroquímicamente o fabricados por un soplador de vidrio . [3]
Como gas de funcionamiento se utiliza normalmente gas inerte , ya que éste sólo sufre una pequeña reacción química con los demás materiales implicados. Sin embargo, un capilaritrón también funciona con hidrógeno , con nitrógeno o incluso con aire . [4]
Mediante el enfoque con óptica iónica se pueden generar rayos con alta densidad de potencia en alto vacío , que también se pueden utilizar para procesar superficies de forma selectiva. [6]
Aplicaciones
Los capilaritrones están disponibles comercialmente. [7]
Se pueden usar haces de iones y átomos para pulverizar superficies en áreas grandes, y el material pulverizado se puede usar para la deposición de películas delgadas . [8] [6] Los haces atómicos también se pueden utilizar para procesar superficies aislantes. Cuando se utilizan haces de iones, dichas superficies se cargarían más electrostáticamente , lo que ralentiza los iones antes de que lleguen a la superficie. [9]
Además, el capilaritrón como fuente de átomos se puede utilizar para espectrometría de masas . [10] [11]
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Referencias
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