دراسة خصائص التشغيل والتأثيرات الحرارية لمعالجة بلورات KDP باستخدام حزمة أيونات ذات تردد راديوي

لمعالجة قضايا تراكم الحرارة والأضرار الحرارية المحتملة أثناء تشغيل بلورات KDP بحزم أيونات التردد الراديوي (RF)، تم تطوير نموذج ترسيب الطاقة ونموذج مجال الحرارة استنادًا إلى نظرية رش السجموند، ونموذج توزيع الحزمة الغاوسية، ونظرية توصيل الحرارة. وبالاشتراك مع طريقة مونت كارلو، تم التحقيق بشكل منهجي في تأثيرات طاقة الإصابة، وزاوية الإصابة، ونوع الأيون على عمق الطبقة المضطربة وعائد الرش. علاوة على ذلك، تم تحليل تأثيرات زاوية تباعد الحزمة وزاوية الانحراف على توزيع كثافة ترسيب الطاقة السطحي. بناءً على ذلك، تم محاكاة تطور مجال الحرارة ومجال الإجهاد الحراري في بلورات KDP تحت مصادر حرارة سطحية غاوسية راكدة ومتحركة خطيًا عدديًا. تشير النتائج إلى أن النموذج المقترح قادر بشكل فعال على تمثيل الاستجابة الحرارية أثناء تشغيل حزمة الأيونات لبلورات KDP. يُظهر عمق الطبقة المضطربة، وعائد الرش، وتوزيع كثافة ترسيب الطاقة حساسية كبيرة لمعاملات المعالجة. تحت مصدر حرارة راكد، تميل تراكمات الحرارة المحلية وتركيزات الإجهاد إلى الحدوث على سطح المادة. في المقابل، يمكن لمصدر الحرارة المتحرك التخفيف إلى حد ما من ارتفاع درجة الحرارة المفرطة في موقع واحد، رغم أنه ينتج أيضًا منطقة متأثرة بالحرارة تمتد على طول مسار المسح. تقدم هذه النتائج أساسًا نظريًا لتحسين معلمات معالجة حزم الأيونات ذات التردد الراديوي منخفضة الضرر لبلورات KDP.