អន្តរកម្មសម្ភារៈឡាស៊ែរ - ឥទ្ធិពលរន្ធសោ

ការបង្កើត និងការអភិវឌ្ឍនៃរន្ធគន្លឹះ៖

និយមន័យរន្ធសោរ៖ នៅពេលដែលវិទ្យុសកម្មមានកម្រិតធំជាង 10 ^ 6W/cm ^ 2 ផ្ទៃនៃវត្ថុធាតុរលាយ ហើយហួតក្រោមសកម្មភាពរបស់ឡាស៊ែរ។ នៅពេលដែលល្បឿនហួតធំល្មម សម្ពាធចំហាយដែលបង្កើតឡើងគឺគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីយកឈ្នះលើភាពតានតឹងលើផ្ទៃ និងទំនាញរាវនៃលោហៈរាវ ដោយហេតុនេះបានផ្លាស់ប្តូរលោហៈរាវមួយចំនួន បណ្តាលឱ្យអាងរលាយនៅតំបន់រំញោចលិច និងបង្កើតជារណ្តៅតូចៗ។ ធ្នឹមពន្លឺធ្វើសកម្មភាពដោយផ្ទាល់នៅលើបាតរណ្តៅតូច បណ្តាលឱ្យលោហៈរលាយ និងក្លាយជាឧស្ម័នបន្ថែមទៀត។ ចំហាយសម្ពាធខ្ពស់បន្តបង្ខំលោហៈរាវនៅបាតរណ្តៅឱ្យហូរឆ្ពោះទៅគែមនៃអាងរលាយ ដែលធ្វើឱ្យរន្ធតូចកាន់តែជ្រៅ។ ដំណើរការនេះបន្ត ដោយបង្កើតជារន្ធដូចរន្ធសោនៅក្នុងលោហៈរាវ។ នៅពេលដែលសម្ពាធចំហាយលោហៈដែលបង្កើតឡើងដោយធ្នឹមឡាស៊ែរនៅក្នុងរន្ធតូចឈានដល់លំនឹងជាមួយនឹងភាពតានតឹងលើផ្ទៃ និងទំនាញនៃលោហៈរាវ រន្ធតូចលែងជ្រៅទៀតហើយ ហើយបង្កើតជារន្ធតូចដែលមានជម្រៅស្ថេរភាព ដែលត្រូវបានគេហៅថា "ឥទ្ធិពលរន្ធតូច"។

នៅពេលដែលធ្នឹមឡាស៊ែរផ្លាស់ទីទាក់ទងទៅនឹងស្នាដៃ រន្ធតូចមួយបង្ហាញផ្នែកខាងមុខកោងបន្តិចទៅក្រោយ និងត្រីកោណបញ្ច្រាសទំនោរយ៉ាងច្បាស់នៅខាងក្រោយ។ គែមខាងមុខនៃរន្ធតូចមួយគឺជាតំបន់សកម្មភាពរបស់ឡាស៊ែរ ដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងសម្ពាធចំហាយខ្ពស់ ខណៈពេលដែលសីតុណ្ហភាពតាមបណ្តោយគែមខាងក្រោយមានកម្រិតទាប ហើយសម្ពាធចំហាយមានកម្រិតតូច។ ក្រោមភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាពនេះ សារធាតុរាវរលាយហូរជុំវិញរន្ធតូចមួយពីចុងខាងមុខទៅចុងខាងក្រោយ បង្កើតជារង្វង់នៅចុងខាងក្រោយនៃរន្ធតូចមួយ ហើយទីបំផុតរឹងនៅគែមខាងក្រោយ។ ស្ថានភាពថាមវន្តនៃរន្ធសោដែលទទួលបានតាមរយៈការក្លែងធ្វើឡាស៊ែរ និងការផ្សារដែកពិតប្រាកដត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងលើ រូបរាងនៃរន្ធតូចៗ និងលំហូរនៃសារធាតុរាវរលាយជុំវិញក្នុងអំឡុងពេលធ្វើដំណើរក្នុងល្បឿនខុសៗគ្នា។

ដោយសារតែវត្តមាននៃរន្ធតូចៗ ថាមពលធ្នឹមឡាស៊ែរជ្រាបចូលទៅក្នុងផ្នែកខាងក្នុងនៃសម្ភារៈ បង្កើតបានជាថ្នេរផ្សារជ្រៅ និងតូចចង្អៀតនេះ។ រូបរាងកាត់ផ្នែកធម្មតានៃថ្នេរផ្សារជ្រាបជ្រៅដោយឡាស៊ែរត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងលើ។ ជម្រៅជ្រាបចូលនៃថ្នេរផ្សារគឺជិតនឹងជម្រៅនៃរន្ធសោ (ដើម្បីឱ្យច្បាស់លាស់ ស្រទាប់លោហធាតុមានជម្រៅជាងរន្ធសោ 60-100 អ៊ុម ស្រទាប់រាវតិចជាងមួយ)។ ដង់ស៊ីតេថាមពលឡាស៊ែរកាន់តែខ្ពស់ រន្ធតូចកាន់តែជ្រៅ និងជម្រៅជ្រាបចូលនៃថ្នេរផ្សារកាន់តែធំ។ នៅក្នុងការផ្សារឡាស៊ែរថាមពលខ្ពស់ សមាមាត្រជម្រៅអតិបរមាទៅនឹងទទឹងនៃថ្នេរផ្សារអាចឡើងដល់ 12:1។

ការវិភាគនៃការស្រូបយកថាមពលឡាស៊ែរដោយរន្ធសោ

មុនពេលបង្កើតរន្ធតូចៗ និងប្លាស្មា ថាមពលរបស់ឡាស៊ែរត្រូវបានបញ្ជូនទៅផ្នែកខាងក្នុងនៃស្នាដៃជាចម្បងតាមរយៈចរន្តកំដៅ។ ដំណើរការផ្សារជាកម្មសិទ្ធិរបស់ការផ្សារដែលមានចរន្តអគ្គិសនី (ដែលមានជម្រៅជ្រៀតចូលតិចជាង 0.5 មីលីម៉ែត្រ) ហើយអត្រាស្រូបយកឡាស៊ែរនៃសម្ភារៈគឺចន្លោះពី 25-45%។ នៅពេលដែលរន្ធសោត្រូវបានបង្កើតឡើង ថាមពលរបស់ឡាស៊ែរត្រូវបានស្រូបយកជាចម្បងដោយផ្នែកខាងក្នុងនៃស្នាដៃតាមរយៈឥទ្ធិពលរន្ធសោ ហើយដំណើរការផ្សារក្លាយជាការផ្សារជ្រៀតចូលជ្រៅ (ដែលមានជម្រៅជ្រៀតចូលលើសពី 0.5 មីលីម៉ែត្រ) អត្រាស្រូបយកអាចឡើងដល់ជាង 60-90%។

ឥទ្ធិពលរន្ធសោរដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការបង្កើនការស្រូបយកឡាស៊ែរកំឡុងពេលដំណើរការដូចជាការផ្សារដែក ការកាត់ និងការខួងឡាស៊ែរ។ ធ្នឹមឡាស៊ែរដែលចូលទៅក្នុងរន្ធសោរត្រូវបានស្រូបយកស្ទើរតែទាំងស្រុងតាមរយៈការឆ្លុះបញ្ចាំងច្រើនដងពីជញ្ជាំងរន្ធ។

ជាទូទៅគេជឿថា យន្តការស្រូបយកថាមពលរបស់ឡាស៊ែរនៅខាងក្នុងរន្ធសោរួមមានដំណើរការពីរ៖ ការស្រូបយកបញ្ច្រាស និងការស្រូបយក Fresnel។

តុល្យភាពសម្ពាធនៅខាងក្នុងរន្ធសោ

ក្នុងអំឡុងពេលផ្សារដែកដោយប្រើឡាស៊ែរជ្រៀតចូលជ្រៅ សម្ភារៈនឹងឆ្លងកាត់ការហួតខ្លាំង ហើយសម្ពាធពង្រីកដែលបង្កើតឡើងដោយចំហាយទឹកសីតុណ្ហភាពខ្ពស់នឹងបញ្ចេញលោហៈរាវចេញ បង្កើតជារន្ធតូចៗ។ បន្ថែមពីលើសម្ពាធចំហាយទឹក និងសម្ពាធរំលាយ (ត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាកម្លាំងប្រតិកម្មហួត ឬសម្ពាធដកថយ) នៃសម្ភារៈ ក៏មានភាពតានតឹងផ្ទៃ សម្ពាធឋិតិវន្តរាវដែលបណ្តាលមកពីទំនាញផែនដី និងសម្ពាធថាមវន្តសារធាតុរាវដែលបង្កើតឡើងដោយលំហូរនៃវត្ថុធាតុរលាយនៅខាងក្នុងរន្ធតូច។ ក្នុងចំណោមសម្ពាធទាំងនេះ មានតែសម្ពាធចំហាយទឹកប៉ុណ្ណោះដែលរក្សាការបើករន្ធតូច ខណៈពេលដែលកម្លាំងបីផ្សេងទៀតខិតខំបិទរន្ធតូច។ ដើម្បីរក្សាស្ថេរភាពនៃរន្ធសោក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការផ្សារ សម្ពាធចំហាយទឹកត្រូវតែគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីយកឈ្នះលើភាពធន់ផ្សេងទៀត និងសម្រេចបាននូវលំនឹង ដោយរក្សាស្ថេរភាពរយៈពេលវែងនៃរន្ធសោ។ ដើម្បីភាពសាមញ្ញ ជាទូទៅគេជឿថាកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពលើជញ្ជាំងរន្ធសោភាគច្រើនជាសម្ពាធរំលាយ (សម្ពាធដកថយចំហាយដែក) និងភាពតានតឹងផ្ទៃ។

ភាពមិនស្ថិតស្ថេរនៃ Keyhole

សាវតារ៖ ឡាស៊ែរធ្វើសកម្មភាពលើផ្ទៃនៃវត្ថុធាតុ ដែលបណ្តាលឱ្យលោហៈមួយចំនួនធំហួត។ សម្ពាធដកថយសង្កត់ចុះក្រោមលើអាងរលាយ បង្កើតជារន្ធសោ និងប្លាស្មា ដែលបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងនៃជម្រៅរលាយ។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃដំណើរការផ្លាស់ទី ឡាស៊ែរប៉ះនឹងជញ្ជាំងខាងមុខនៃរន្ធសោ ហើយទីតាំងដែលឡាស៊ែរប៉ះនឹងវត្ថុធាតុនឹងបណ្តាលឱ្យហួតយ៉ាងខ្លាំងនៃវត្ថុធាតុ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ជញ្ជាំងរន្ធសោនឹងជួបប្រទះការបាត់បង់ម៉ាស់ ហើយការហួតនឹងបង្កើតជាសម្ពាធដកថយដែលនឹងសង្កត់លើលោហៈរាវ ដែលបណ្តាលឱ្យជញ្ជាំងខាងក្នុងនៃរន្ធសោប្រែប្រួលចុះក្រោម ហើយផ្លាស់ទីជុំវិញបាតនៃរន្ធសោឆ្ពោះទៅខាងក្រោយនៃអាងរលាយ។ ដោយសារតែការប្រែប្រួលនៃអាងរលាយរាវពីជញ្ជាំងខាងមុខទៅជញ្ជាំងខាងក្រោយ បរិមាណនៅខាងក្នុងរន្ធសោកំពុងផ្លាស់ប្តូរឥតឈប់ឈរ។ សម្ពាធខាងក្នុងនៃរន្ធសោក៏ផ្លាស់ប្តូរតាមនោះដែរ ដែលនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណប្លាស្មាដែលបាញ់ចេញ។ ការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណប្លាស្មានាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរការការពារ ការឆ្លុះបញ្ចាំង និងការស្រូបយកថាមពលឡាស៊ែរ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរថាមពលនៃឡាស៊ែរដែលទៅដល់ផ្ទៃវត្ថុធាតុ។ ដំណើរការទាំងមូលគឺមានលក្ខណៈឌីណាមិក និងតាមកាលកំណត់ ដែលនៅទីបំផុតបណ្តាលឱ្យមានការជ្រាបចូលលោហៈរាងដូចធ្មេញរណារ និងរលក ហើយមិនមានការផ្សារដែកដែលជ្រាបចូលស្មើគ្នារលូននោះទេ។ រូបភាពខាងលើគឺជាទិដ្ឋភាពកាត់ផ្នែកកណ្តាលនៃផ្សារដែកដែលទទួលបានដោយការកាត់បណ្តោយស្របទៅនឹងចំណុចកណ្តាលនៃផ្សារដែក ក៏ដូចជាការវាស់វែងពេលវេលាជាក់ស្តែងនៃការប្រែប្រួលជម្រៅរន្ធសោដោយអាយភីជី-LDD ជាភស្តុតាង។

ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវទិសដៅស្ថេរភាពនៃរន្ធសោ

ក្នុងអំឡុងពេលផ្សារដែកដោយឡាស៊ែរជ្រាបចូលជ្រៅ ស្ថេរភាពនៃរន្ធតូចអាចត្រូវបានធានាបានលុះត្រាតែមានតុល្យភាពថាមវន្តនៃសម្ពាធផ្សេងៗនៅខាងក្នុងរន្ធ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការស្រូបយកថាមពលឡាស៊ែរដោយជញ្ជាំងរន្ធ និងការហួតនៃសម្ភារៈ ការច្រានចេញចំហាយដែកនៅខាងក្រៅរន្ធតូច និងចលនាទៅមុខនៃរន្ធតូច និងអាងរលាយ សុទ្ធតែជាដំណើរការខ្លាំង និងរហ័ស។ ក្រោមលក្ខខណ្ឌដំណើរការជាក់លាក់ នៅពេលជាក់លាក់ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការផ្សារ មានលទ្ធភាពដែលស្ថេរភាពនៃរន្ធតូចអាចត្រូវបានរំខាននៅក្នុងតំបន់ក្នុងស្រុក ដែលនាំឱ្យមានពិការភាពផ្សារ។ ពិការភាពធម្មតា និងទូទៅបំផុតគឺពិការភាពប្រភេទរន្ធតូចៗ និងស្នាមប្រេះដែលបណ្តាលមកពីការដួលរលំនៃរន្ធគន្លឹះ។

ដូច្នេះតើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីរក្សាស្ថេរភាពនៃរន្ធសោ?

ការប្រែប្រួលនៃសារធាតុរាវរន្ធគន្លឹះគឺស្មុគស្មាញណាស់ ហើយពាក់ព័ន្ធនឹងកត្តាច្រើនពេក (ដែនសីតុណ្ហភាព ដែនលំហូរ ដែនកម្លាំង រូបវិទ្យាអុបតូអេឡិចត្រូនិច) ដែលអាចសង្ខេបយ៉ាងសាមញ្ញទៅជាពីរប្រភេទ៖ ទំនាក់ទំនងរវាងភាពតានតឹងផ្ទៃ និងសម្ពាធដក់ចូលចំហាយដែក; សម្ពាធដក់ចូលនៃចំហាយដែកធ្វើសកម្មភាពដោយផ្ទាល់លើការបង្កើតរន្ធគន្លឹះ ដែលទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងជម្រៅ និងបរិមាណនៃរន្ធគន្លឹះ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ក្នុងនាមជាសារធាតុតែមួយគត់ដែលផ្លាស់ទីឡើងលើនៃចំហាយដែកនៅក្នុងដំណើរការផ្សារ វាក៏ទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងការកើតឡើងនៃស្នាមប្រឡាក់ផងដែរ។ ភាពតានតឹងផ្ទៃប៉ះពាល់ដល់លំហូរនៃអាងរលាយ។

ដូច្នេះដំណើរការផ្សារដែកឡាស៊ែរដែលមានស្ថេរភាពអាស្រ័យលើការរក្សាជម្រាលចែកចាយនៃភាពតានតឹងផ្ទៃនៅក្នុងអាងរលាយ ដោយគ្មានការប្រែប្រួលច្រើនពេក។ ភាពតានតឹងផ្ទៃទាក់ទងនឹងការចែកចាយសីតុណ្ហភាព ហើយការចែកចាយសីតុណ្ហភាពទាក់ទងនឹងប្រភពកំដៅ។ ដូច្នេះ ប្រភពកំដៅសមាសធាតុ និងការផ្សារដែកបែប Swing គឺជាទិសដៅបច្ចេកទេសដែលមានសក្តានុពលសម្រាប់ដំណើរការផ្សារដែកដែលមានស្ថេរភាព។

ចំហាយលោហៈ និងបរិមាណរន្ធសោត្រូវយកចិត្តទុកដាក់ចំពោះឥទ្ធិពលប្លាស្មា និងទំហំនៃរន្ធសោ។ រន្ធកាន់តែធំ រន្ធសោកាន់តែធំ និងការប្រែប្រួលតិចតួចនៅក្នុងចំណុចបាតនៃអាងរលាយ ដែលមានផលប៉ះពាល់តិចតួចលើបរិមាណរន្ធសោទាំងមូល និងការផ្លាស់ប្តូរសម្ពាធខាងក្នុង។ ដូច្នេះឡាស៊ែររបៀបចិញ្ចៀនដែលអាចលៃតម្រូវបាន (ចំណុចរាងជារង្វង់) ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃធ្នូឡាស៊ែរ ការកែប្រែប្រេកង់ជាដើម សុទ្ធតែជាទិសដៅដែលអាចពង្រីកបាន។