高能电子束烧蚀锡靶等离子体羽辉扩散动力学研究及其在涂层质量调控中的应用

本文推荐：该研究通过实验测量（Langmuir探针）与模拟计算（PIC-MCC模型）相结合，揭示了高能电子束烧蚀锡靶过程中等离子体（密度、电位、能量）的时空演化规律，阐明了电子束电流与基板偏压对相变电离及羽辉扩散的调控机制，为材料表面改性及涂层质量优化提供了理论依据。

　　

Highlight
本研究通过构建实验-模拟研究体系，揭示了涂层过程中等离子体参数与入射电子束电流、基板偏压的响应关系。增大电子束电流可显著提升靶材相变速率及等离子体数密度，但扩散区更频繁的碰撞会降低电子温度（T_e）。

诊断分析
采用Langmuir探针测量金属蒸气等离子体电学参数，在变参数条件下获得大量数据。直接分析离子数密度（n_i）、离子电流密度（J_i）、电子数密度（n_e）及电子温度（T_e），结合光谱结果解析离子组分构成及等离子体电势分布规律。

结论
研究发现：等离子体数密度随扩散高度增加呈幂律衰减，而扩散速率递增；电子束电流增强会显著干扰已生成等离子体的稳定性。该成果为电子束涂层工艺参数优化提供了动态调控依据。

（注：翻译部分已按生命科学领域专业表达优化，保留小标题并处理上下标，未包含文献及图表标识）