தூள் பூச்சு பயன்பாட்டில் ஃபாரடே கேஜ்

மின்னியல் போது தெளிக்கும் துப்பாக்கிக்கும் பகுதிக்கும் இடையே உள்ள இடைவெளியில் என்ன நடக்கிறது என்பதைப் பார்க்க ஆரம்பிக்கலாம் பவுடர் பூச்சு விண்ணப்ப நடைமுறை. படம் 1 இல், துப்பாக்கியின் சார்ஜிங் மின்முனையின் முனையில் பயன்படுத்தப்படும் உயர் திறன் மின்னழுத்தம் துப்பாக்கிக்கும் தரையிறங்கிய பகுதிக்கும் இடையே ஒரு மின்சார புலத்தை (சிவப்பு கோடுகளால் காட்டப்பட்டுள்ளது) உருவாக்குகிறது. இது கரோனா வெளியேற்றத்தின் வளர்ச்சியைக் கொண்டுவருகிறது. கரோனா டிஸ்சார்ஜ் மூலம் உருவாக்கப்படும் இலவச அயனிகளின் ஒரு பெரிய அளவு துப்பாக்கிக்கும் பகுதிக்கும் இடையே உள்ள இடத்தை நிரப்புகிறது. சில அயனிகள் தூள் துகள்களால் பிடிக்கப்படுகின்றன, இதன் விளைவாக துகள்கள் சார்ஜ் செய்யப்படுகின்றன. இருப்பினும், பல அயனிகள் சுதந்திரமாக இருக்கின்றன மற்றும் மின்புலக் கோடுகளுடன் தரையிறக்கப்பட்ட உலோகப் பகுதிக்கு பயணிக்கின்றன, காற்று ஓட்டத்தால் தூண்டப்படும் தூள் துகள்களுடன் கலக்கின்றன.

முன்பு கூறியது போல், மின்னூட்டப்பட்ட தூள் துகள்கள் மற்றும் இலவச அயனிகளின் மேகம் தெளிக்கும் துப்பாக்கி மற்றும் பகுதிக்கு இடையே உள்ள இடைவெளியில் உருவாக்கப்பட்ட ஸ்பேஸ் சார்ஜ் எனப்படும் சில ஒட்டுமொத்த திறனைக் கொண்டுள்ளது. ஒரு இடி மேகம் தனக்கும் பூமிக்கும் இடையில் ஒரு மின்சார புலத்தை உருவாக்குவது போல (இது இறுதியில் மின்னல் வளர்ச்சிக்கு வழிவகுக்கிறது), சார்ஜ் செய்யப்பட்ட தூள் துகள்கள் மற்றும் இலவச அயனிகளின் மேகம் தனக்கும் ஒரு அடித்தள பகுதிக்கும் இடையே ஒரு மின்சார புலத்தை உருவாக்குகிறது. எனவே, வழக்கமான கரோனா-சார்ஜிங் அமைப்பில், பகுதியின் மேற்பரப்புக்கு அருகில் உள்ள மின்சார புலம், துப்பாக்கியின் சார்ஜிங் எலக்ட்ரோடு மற்றும் ஸ்பேஸ் சார்ஜ் ஆகியவற்றால் உருவாக்கப்பட்ட புலங்களைக் கொண்டுள்ளது. இந்த இரண்டு புலங்களின் கலவையானது அடித்தளத்தில் உள்ள அடி மூலக்கூறில் தூள் படிவதை எளிதாக்குகிறது, இதன் விளைவாக அதிக பரிமாற்ற செயல்திறன் ஏற்படுகிறது. வழக்கமான கரோனா-சார்ஜிங் அமைப்புகளால் உருவாக்கப்பட்ட வலுவான மின்சார புலங்களின் நேர்மறையான விளைவுகள் அதிக கன்வேயர் வேகத்தில் பெரிய, தட்டையான மேற்பரப்புகளுடன் பூச்சு செய்யும் போது மிகவும் உச்சரிக்கப்படுகிறது. துரதிர்ஷ்டவசமாக, கொரோனா-சார்ஜிங் அமைப்புகளின் வலுவான மின்சார புலங்கள் சில பயன்பாடுகளில் எதிர்மறையான விளைவுகளை ஏற்படுத்தலாம். எடுத்துக்காட்டாக, ஆழமான இடைவெளிகள் மற்றும் சேனல்களுடன் பகுதிகளை பூசும்போது, ​​​​ஒருவர் ஃபாரடே கூண்டு விளைவை சந்திக்கிறார் (படம் 2 ஐப் பார்க்கவும்). ஒரு பகுதி அதன் மேற்பரப்பில் இடைவெளி அல்லது சேனலைக் கொண்டிருக்கும் போது, ​​மின்சார புலம் தரைக்கு மிகக் குறைந்த எதிர்ப்பின் பாதையைப் பின்பற்றும் ( அதாவது அத்தகைய இடைவெளியின் விளிம்புகள்). எனவே, பெரும்பாலான மின்சார புலம் (துப்பாக்கி மற்றும் ஸ்பேஸ் சார்ஜ் இரண்டிலிருந்தும்) ஒரு சேனலின் விளிம்புகளில் குவிந்துள்ளதால், இந்தப் பகுதிகளில் தூள் படிவு பெரிதும் மேம்படுத்தப்படும் மற்றும் தூள் பூச்சு அடுக்கு மிக வேகமாக உருவாகும்.

துரதிருஷ்டவசமாக, இரண்டு எதிர்மறை விளைவுகள் இந்த செயல்முறையுடன் வரும். முதலாவதாக, ஃபாரடே கூண்டின் விளிம்புகளை நோக்கி மின்புலத்தால் தூள் துகள்கள் வலுவாக "தள்ளப்படுவதால்" குறைவான துகள்கள் இடைவெளிக்குள் செல்ல வாய்ப்பு உள்ளது. இரண்டாவதாக, கரோனா வெளியேற்றத்தால் உருவாக்கப்படும் இலவச அயனிகள் விளிம்புகளை நோக்கி புலக் கோடுகளைப் பின்தொடர்ந்து, கூடுதல் கட்டணத்துடன் இருக்கும் பூச்சுகளை விரைவாக நிறைவுசெய்து, பின் அயனியாக்கத்தின் மிக விரைவான வளர்ச்சிக்கு வழிவகுக்கும். படைகள் மற்றும் அடி மூலக்கூறில் டெபாசிட் செய்யப்பட வேண்டும், செயல்பாட்டில் உதவுவதற்கு போதுமான வலுவான மின்சார புலம் இருக்க வேண்டும். படம் 2 இல், துப்பாக்கியின் மின்முனையால் உருவாக்கப்பட்ட புலமோ, துப்பாக்கிக்கும் பகுதிக்கும் இடையே உள்ள ஸ்பேஸ் சார்ஜ் புலமோ ஃபாரடே கூண்டிற்குள் ஊடுருவாது என்பது தெளிவாகிறது. எனவே, இடைவெளியில் உள்ள காற்றோட்டத்தின் மூலம் வழங்கப்படும் தூள் துகள்களின் ஸ்பேஸ் சார்ஜ் மூலம் உருவாக்கப்படும் புலம்தான், இடைவெளியில் உள்ள பகுதிகளின் உட்புறங்களை பூசுவதற்கான உதவியின் ஒரே ஆதாரம் (படம் 3 ஐப் பார்க்கவும். ஒரு சேனல் அல்லது இடைவெளி குறுகலாக இருந்தால், பின் அயனியாக்கம் வேகமாக இருக்கும். அதன் விளிம்புகளில் வளரும் நேர்மறை அயனிகளை உருவாக்கும், இது ஃபாரடே கூண்டு விளிம்புகளுக்கு இடையே செல்ல முயலும் தூள் துகள்களின் மின்னூட்டத்தைக் குறைக்கும். இது சேனலின் உள்ளே தேங்கி நிற்கும். இது நிகழும்போது, ​​சேனலில் தூள் தெளிப்பதைத் தொடர்ந்தாலும், மொத்த விண்வெளிக் கட்டணம் காற்று நீரோட்டத்தால் சேனலின் உள்ளே வழங்கப்படும் தூள் துகள்கள் காற்று கொந்தளிப்பை சமாளிக்க மற்றும் தூளை டெபாசிட் செய்ய போதுமான வலுவான மின்சாரத்தை உருவாக்க போதுமானதாக இருக்காது.

எனவே, மின்சார புலத்தின் உள்ளமைவு மற்றும் ஃபாரடே கூண்டு பகுதிகளின் விளிம்புகளில் அதன் செறிவு ஆகியவை குறைக்கப்பட்ட பகுதிகளை பூசும்போது ஒரே பிரச்சனை அல்ல. அது இருந்திருந்தால், போதுமான காலத்திற்கு ஒரு இடைவெளியை மட்டுமே தெளிக்க வேண்டும். விளிம்புகள் ஒரு தடித்த தூள் அடுக்குடன் பூசப்பட்டவுடன், மற்ற துகள்கள் அங்கு டெபாசிட் செய்ய முடியாது, தூள் செல்வதற்கான ஒரே தர்க்கரீதியான இடம் இடைவெளியின் உட்புறமாக இருக்கும். துரதிருஷ்டவசமாக இது ஒரு பகுதியாக, பின் அயனியாக்கம் காரணமாக நடக்கவில்லை. ஃபாரடே கூண்டுப் பகுதிகளுக்குப் பல எடுத்துக்காட்டுகள் உள்ளன, அவை எவ்வளவு நேரம் தூள் தெளிக்கப்பட்டாலும் அவற்றைப் பூச முடியாது. சில சமயங்களில், இடைவெளியின் வடிவியல் மற்றும் காற்று கொந்தளிப்பில் உள்ள சிக்கல்கள் காரணமாக இது நிகழ்கிறது, ஆனால் பெரும்பாலும் இது பின் அயனியாக்கம் காரணமாகும்.