低溫等離子體是指在相對較低溫度(通常為室溫至幾百攝氏度)下產生的等離子體,因其在材料科學、生物醫(yī)學、環(huán)境科學及航太技術等領域的獨特優(yōu)勢而備受關注。
鋇鎢電極通常由鎢(W)基體與鋇(Ba)化合物組成,鎢的高熔點與穩(wěn)定性,疊加鋇的低逸出功特性,賦予鋇鎢電極優(yōu)異的電子發(fā)射性能和高耐久性,成為低溫等離子體應用中的關鍵元件。
鋇鎢電極在低溫等離子體中的具體應用
1. 電子發(fā)射源
鋇鎢電極在低溫等離子體中常被用作電子發(fā)射源。由於其低逸出功,它能在較低電壓下高效發(fā)射電子,從而產生並維持穩(wěn)定的等離子體。一般應用在(1)等離子體增強化學氣相沉積(PECVD):用於製備薄膜材料,如半導體器件中的絕緣層或保護層;(2)等離子體刻蝕:通過等離子體中的活性粒子對材料表面進行精確刻蝕,廣泛應用於微電子加工。
2. 等離子體診斷
鋇鎢電極還可用於等離子體參數的測量與診斷。通過分析電極的電流-電壓特性,可以推算出等離子體的密度和溫度等關鍵參數。其高穩(wěn)定性和耐久性使其特別適合長時間運行的實驗或工業(yè)系統(tǒng)。
3. 氣體放電燈
在氣體放電燈(如螢光燈或高壓氣體放電燈)中,鋇鎢電極常用作陰極。其低逸出功和高穩(wěn)定性能夠提供穩(wěn)定的電子流,改善燈的啟動性能並延長使用壽命。
4. 等離子體推進器
在航太領域,低溫等離子體技術被應用於推進器系統(tǒng)中。鋇鎢電極作為電子源,説明產生和維持等離子體,推動離子或等離子體噴射,從而實現高效推進。這種應用在微型衛(wèi)星和深空探測中具有潛在價值。