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First-principles evaluation of the secondary electron yield (γN) from polyethylene surface

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First-principles evaluation of the secondary electron yield (γN) from polyethylene surface

Abbiamo eseguito calcoli da principi primi (teoria della funzionale densità, DFT) per ottenere una stima della resa di emissione secondaria (SEY) attraverso il meccanismo di neutralizzazione Auger (gammaN) relativo all’impatto di una serie di ioni su di una superficie di polietilene.

Abbiamo eseguito i primi calcoli di principio (DFT) per stimare il rendimento delle emissioni secondarie (SEY) attraverso il meccanismo di neutralizzazione Auger (γN) relativo all’impatto di una serie di ioni su una superficie di polietilene. Abbiamo preso in considerazione molte specie ioniche rilevanti, come Ar+, che è spesso usato come parametro di riferimento. Il nostro obiettivo principale è quello di studiare le superfici dielettriche ma, per verificare la validità del nostro approccio, abbiamo preso in considerazione anche alcune superfici metalliche (Al, Cu, Cu:N, Cu:O e CuO) sulle quali si possono trovare altri dati sperimentali. Al contrario, sono disponibili pochissimi riferimenti relativi alla neutralizzazione della trivella su materiali isolanti e, in particolare, sul polietilene.

I risultati SEY per i metalli hanno sostanzialmente riprodotto i riferimenti sperimentali. In particolare, la stessa diminuzione di γN, che è stata associata ad una superficie metallica “sporca” (esposta ai gas), è stata confermata dai calcoli. Pertanto, l’applicabilità del metodo al materiale plastico è stata considerata per dare risultati realistici. I valori di γN calcolati associati al polietilene sono dell’ordine di 10-1 per la maggior parte delle specie ioniche qui considerate. Inoltre, abbiamo osservato che alcuni punti percentuali di variazione dei livelli di energia superficiale previsti dai calcoli DFT, possono causare, a seconda del tipo di ione, una sostanziale variazione di γN. Pertanto è stata inclusa un’analisi dettagliata della sensibilità per affrontare questo problema. I risultati associati ai metalli hanno dimostrato che le variazioni di γN sono, per alcuni tipi di ioni, molto nette, mentre questa variabilità è più blanda per una superficie in polietilene. I nostri calcoli sono pienamente compatibili con la precedente letteratura in materia e suggeriscono che i materiali plastici sono caratterizzati da coefficienti di γN simili a quelli dei metalli solo leggermente più piccoli.

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