Traitements par diffusion
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elle est de l’ordre de grandeur du libre parcours moyen des ions qui soutiennent la
décharge. Ils y subissent une forte accélération vers la cathode. Leur impact provoquera une pulvérisation de la matière de la cathode et une importante émission
d’électrons secondaires. Ces électrons secondaires seront accélérés dans l’autre
sens et vont acquérir à travers la chute cathodique l’énergie nécessaire pour ioniser
d’autres atomes. En arrivant dans la lisière lumineuse, ils auront perdu suffisamment d’énergie pour être captés avec une probabilité importante. Nous observons
une zone de forte émission lumineuse bien visible dans la figure 12.11.
Electrons et ions diffuseront à travers la colonne positive, une région de champ
électrique faible. Finalement, une partie des électrons sera attirée par l’anode. En
travaillant avec des plasmas il est important de se rappeler les éléments suivants:
• La neutralité électrique.
• Le fait que le courant de décharge
– soit identique au courant électronique à l’anode,
– corresponde à la somme des courants ioniques cathodiques et du courant
d’émission secondaire.
• 60-80% de la tension appliquée est aux bornes de la chute cathodique.
• La chute anodique est une source de chauffage souvent utile.
• L’émission d’électrons secondaires est déterminée par le travail d’extraction
du matériau de la cathode (vol. 18 du Traité des Matériaux). On le retrouve
dans un facteur Boltzmann pour le courant d’émission.
Fig. 12.11 Lisières lumineuses des pièces pendant une nitruration sous plasma diode (par courtoisie
de Ion Bond AG).
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