172nm اور 222nm excimer لیمپ کی چمک خارج ہونے والی خصوصیات
باب 3 پلازما فزکس کے بنیادی اصول
3.5.1 گلو ڈسچارج کی خصوصیات
گلو ڈسچارج ڈسچارج کی ایک پرانی شکل ہے اور مختلف قسم کے خارج ہونے والے مادہ کی بنیاد کے طور پر کام کرتی ہے۔
1. گلو ڈسچارج کی اگنیشن
صرف ایک کیتھوڈ اور اینوڈ الیکٹرک فیلڈ والے ویکیوم کنٹینر میں، جب ویکیوم ڈگری 1 Pa سے کم ہوتی ہے، ڈی سی پاور سپلائی کو جوڑنے کے بعد، گیس آئنائزڈ ہوتی ہے، اور ورک پیس پر گلو ڈسچارج ہوتا ہے، ورک پیس کی سطح ایک گلو پرت سے گھری ہوتی ہے۔ گلو ڈسچارج کرنٹ کثافت mA/cm² کے آرڈر پر ہے، جس میں وولٹیج 400 سے 5000 V ہے، جو اسے ہائی-وولٹیج، کم-موجودہ-کثافت ڈسچارج کی شکل بناتا ہے۔ گلو ڈسچارج کے دوران، اتیجیت luminescence اور recombination luminescence phenomena واقع ہوتا ہے، اور روشنی کا رنگ گیس کے لحاظ سے مختلف ہوتا ہے۔ کچھ خاص ایپلی کیشنز، جیسے ویکیوم الٹرا وائلٹ لائٹ کے ذرائع میں، اسی طرح کے گلو ڈسچارج اصولوں کو مخصوص طول موج کی روشنی پیدا کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، مثال کے طور پر، 172 nm excimer لیمپ یا 222 nm UV لیمپ، جو گیس خارج ہونے والے اتیجیت کو excimer تابکاری پیدا کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔
2. کیتھوڈ فال ریجن
(1) کیتھوڈ کے سامنے کی ممکنہ تقسیم
ویکیوم کنٹینر میں، خارج ہونے سے پہلے، الیکٹروڈ کی ممکنہ تقسیم لکیری ہوتی ہے، جیسا کہ تصویر 3-9 [10] میں OA₀ نے دکھایا ہے۔ خارج ہونے کے بعد، خلا میں مثبت آئن کثافت اور الیکٹران کی کثافت ایک جیسی ہوتی ہے۔ الیکٹرانوں کی چھوٹی کمیت اور تیز رفتاری کی وجہ سے، وہ انوڈ کی طرف بلند شرح پر بڑھتے ہیں۔ اس کے برعکس، مثبت آئنوں کا حجم بڑا ہوتا ہے اور وہ کیتھوڈ کے قریب جمع ہوتے ہوئے، کم شرح پر کیتھوڈ کی طرف بڑھتے ہیں۔ یہ مثبت اسپیس چارج اثر الیکٹروڈز کے درمیان برقی میدان کو مسخ کرتا ہے، جو کہ انوڈ A کو کیتھوڈ C کی طرف لے جانے کے مترادف ہے، مساوی اینوڈ بناتا ہے۔ الیکٹروڈز کے درمیان وولٹیج بنیادی طور پر کیتھوڈ اور مساوی اینوڈ کے درمیان تقسیم کیا جاتا ہے، جسے کیتھوڈ فال کہا جاتا ہے، جیسا کہ تصویر 3-9 میں OA₂ نے دکھایا ہے۔ مساوی اینوڈ سے کیتھوڈ تک کا فاصلہ d₂ کے طور پر ظاہر ہوتا ہے، جسے کیتھوڈ فال ریجن کی چوڑائی بھی کہا جاتا ہے [8]۔
مساوی اینوڈ انوڈ کو کیتھوڈ کی طرف منتقل کرنے، انٹر-الیکٹروڈ فاصلے کو d₂ پر چھوٹا کرنے اور الیکٹرک فیلڈ کی طاقت E کو تبدیل کرنے کی طرح ہے۔ گیس اگنیشن سے پہلے، فیلڈ کی طاقت E=U_d / d۔ U_d کے عمل کے تحت، الیکٹران گیس کو بھڑکانے کے لیے کافی توانائی حاصل کرتے ہیں، خود کو برقرار رکھنے والے خارج ہونے والے مرحلے میں- داخل ہوتے ہیں۔ خارج ہونے والے مادہ کی نشوونما کے دوران، مثبت آئنوں کے جمع ہونے کی وجہ سے، مساوی انوڈ آہستہ آہستہ کیتھوڈ C تک پہنچ جاتا ہے، یعنی انوڈ مؤثر طریقے سے A سے A₁ اور پھر A₂ کی طرف جاتا ہے۔ کیتھوڈ اور اینوڈ کے درمیان فاصلے کو کم کرنے سے برقی میدان کی طاقت، E₂=U_d / d₂ میں اضافہ ہوتا ہے۔ جب خلائی دباؤ p میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی ہے، الیکٹران کا مطلب آزاد راستہ λ_e مستقل ہے، اس لیے الیکٹران توانائی eE₂ λ_e ≫ eE λ_e۔ اصل الیکٹران توانائی eE λ_e گیس کو آئنائز کرنے کے لیے کافی ہے، اور انٹر-الیکٹروڈ وولٹیج U_d اب بھی خارج ہونے کے عمل کو برقرار رکھ سکتا ہے۔ اس لیے، ایک بار جب گیس جل جاتی ہے، تو انٹر-الیکٹروڈ وولٹیج خود بخود پاسچن وکر کے ساتھ U_min تک گر جاتا ہے، جس مقام پر مساوی اینوڈ اور کیتھوڈ کے درمیان فاصلہ d_e ہوتا ہے، اور ڈسچارج مستحکم نارمل گلو خارج ہونے والے علاقے میں داخل ہوتا ہے۔ مثبت آئن جمع کرنے والی تہہ سے کیتھوڈ تک کا فاصلہ d_e ہے۔ d_e پہلے ذکر کردہ d₂ ہے، جس کا مطلب ہے کہ کیتھوڈ سے بہت کم فاصلے پر ایک مثبت آئن میان کی تہہ بنتی ہے۔ کیتھوڈ اور اینوڈ کے درمیان ممکنہ ڈراپ بنیادی طور پر d_e رینج میں تقسیم کیا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں وولٹیج میں تیزی سے کمی اور برقی فیلڈ کی اعلی طاقت ہوتی ہے۔ اس تنگ d_e وقفہ میں الیکٹران اور آئنوں کو تیز کیا جاتا ہے۔ مثبت آئن کیتھوڈ کو تیز کرتے ہیں اور اس پر بمباری کرتے ہیں، اس سے ثانوی الیکٹران دلچسپ ہوتے ہیں۔ الیکٹران اینوڈ کی طرف تیز ہوتے ہیں، d_e وقفہ میں غیر جانبدار گیس کے ایٹموں سے ٹکرا کر بالآخر ایک الیکٹران پیدا کرتے ہیں تاکہ خارج ہونے والی حالت کو برقرار رکھنے اور گیس کے اخراج کو برقرار رکھنے کے لیے ایک الیکٹران پیدا ہوتا ہے۔
(2) کیتھوڈ فال ریجن کی چوڑائی
گلو ڈسچارج کے دوران، انٹر-الیکٹروڈ وولٹیج بنیادی طور پر کیتھوڈ گرنے والے علاقے میں گرتا ہے۔ کیتھوڈ گرنے کی چوڑائی وولٹیج، گیس کی ساخت اور کیتھوڈ مواد پر منحصر ہے۔ کیتھوڈ گرنے کے علاقے میں کچھ خصوصیات ہیں: غیر تبدیل شدہ دیگر خارج ہونے والے حالات کے تحت، صرف گیس پریشر p کو تبدیل کرنے سے کیتھوڈ فال U_c مستقل رہتا ہے۔ کیتھوڈ فال ریجن کی چوڑائی d_e p کے الٹا متناسب ہے، ویکیوم ڈگری میں کمی کے ساتھ کم ہوتی ہے (p میں اضافہ)؛ جب پروڈکٹ pd_e مستقل ہے، U_c میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی ہے۔ جب d=d_e، کیتھوڈ گرنے والے علاقے کے علاوہ کوئی دوسرا علاقہ موجود نہیں، لیکن خارج ہونے والا مادہ اب بھی ہو سکتا ہے۔ جب ڈی<< d_e, discharge extinguishes immediately; if only the inter-electrode distance d is changed, whether moving the cathode toward the anode or the anode toward the cathode, the cathode fall region width d_e remains constant, with only other intervals shortening accordingly. This principle is commonly used for gap shielding of the cathode, with typical gap width of 1~3 mm and gap depth of 8~15 mm.
3.5.2 نارمل گلو ڈسچارج اور غیر معمولی گلو ڈسچارج
1. نارمل گلو ڈسچارج اور غیر معمولی گلو ڈسچارج کے درمیان خصوصیات کا موازنہ
وولٹ-ایمپیئر خصوصیت کے منحنی خطوط کے تجزیے میں، نارمل ڈسچارج اور غیر معمولی گلو ڈسچارج کے درمیان فرق متعارف کرایا گیا۔ ان کی خصوصیات کا موازنہ جدول 3-5 [10] میں دکھایا گیا ہے۔
| خصوصیت | نارمل گلو ڈسچارج | غیر معمولی چمک خارج ہونے والا مادہ |
|---|---|---|
| کیتھوڈ فال کی شدت | کرنٹ اور گیس پریشر سے آزاد | موجودہ کے متناسب؛ بڑھتی ہوئی گیس کے دباؤ کے ساتھ کم ہوتا ہے |
| کیتھوڈ فال ریجن کی چوڑائی | موجودہ سے آزاد؛ بڑھتی ہوئی گیس کے دباؤ کے ساتھ کم ہوتا ہے | بڑھتے ہوئے کرنٹ کے ساتھ کم ہو جاتا ہے۔ بڑھتی ہوئی گیس کے دباؤ کے ساتھ کم ہوتا ہے |
| موجودہ کثافت | وولٹیج سے آزاد | وولٹیج کے ساتھ بڑھتا ہے۔ |
| کیتھوڈ گلو کوریج ایریا | گیس کے دباؤ میں اضافہ؛ موجودہ کے متناسب | پورا کیتھوڈ چمک سے ڈھکا ہوا ہے۔ |
2. نارمل گلو ڈسچارج کا اگنیشن وولٹیج
عام گلو ڈسچارج کے لیے اگنیشن (بریک ڈاؤن) وولٹیج کم از کم اگنیشن وولٹیج U_min ہے۔ اگر کیتھوڈ اور انوڈ کے درمیان فاصلہ d کی پیداوار اور گیس پریشر p بالکل Paschen وکر پر کم از کم پوائنٹ pd_e سے مساوی ہے، تو گیس خارج ہونے والا اگنیشن وولٹیج U_min ہے۔ آرگن، نائٹروجن، آکسیجن، یا ہائیڈروجن کے ساتھ آئرن کیتھوڈ کے لیے، U_min صرف 100~343 V ہے۔ جدول 3-6 میں کئی کیتھوڈ مواد اور گیسوں [2,3,10] کے ساتھ نارمل گلو ڈسچارج کے لیے کیتھوڈ فالس کی فہرست دی گئی ہے۔ ابتدائی اگنیشن پر، کیتھوڈ کی سطح کے ایک چھوٹے سے حصے پر چمک شروع ہوتی ہے۔ جیسے جیسے طاقت بڑھتی ہے، کیتھوڈ کی سطح پر چمکنے والا علاقہ آہستہ آہستہ پھیلتا جاتا ہے جب تک کہ یہ پورے کیتھوڈ کو ڈھانپ نہ لے۔ کیتھوڈ کے ساتھ اس توسیع کے دوران، وولٹیج مستقل رہتا ہے، اور کیتھوڈ کرنٹ گلو ایریا کے ساتھ بڑھتا ہے۔ جدول 3-6 سے، مختلف کیتھوڈ مواد کے لیے، آرگن کے ساتھ نارمل گلو ڈسچارج کیتھوڈ پوٹینشل 165 V سے نیچے ہے۔ آئرن کیتھوڈ کے لیے، ڈائیٹومک گیسوں کے ساتھ، یہ 343 V سے نیچے ہے۔
عام طور پر، کیتھوڈ اور انوڈ کے درمیان فاصلہ d طے ہوتا ہے، اور ڈسچارج اسپیس پریشر p کو پاسچن وکر پر کم از کم پوائنٹ پر سیٹ کرنا مشکل ہوتا ہے، اس لیے گلو ڈسچارج پیدا کرنے کے لیے انٹر-الیکٹروڈ وولٹیج کو بڑھانا ضروری ہے۔ چاہے ویکیوم چیمبر کا دباؤ اس حد سے زیادہ ہو یا کم، انٹر-الیکٹروڈ وولٹیج کو ٹاؤن سینڈ ڈسچارج ریجن Ⅱ سے، کورونا ڈسچارج ریجن Ⅲ اور ابتدائی نارمل گلو ڈسچارج ریجن Ⅳ، مستحکم نارمل گلو ڈسچارج ریجن Ⅴ میں منتقل کرنے کے لیے پوائنٹ B تک بڑھایا جانا چاہیے۔ خارج ہونے والا وولٹیج تیزی سے پوائنٹ E پر گرتا ہے، جہاں وولٹیج U_min ہے۔ EF وقفہ میں، چمک دھیرے دھیرے پورے کیتھوڈ ایریا کو ڈھانپ لیتی ہے، وولٹیج مستقل رہتا ہے، کرنٹ بتدریج بڑھتا ہے، عام چمک خارج ہونے والی خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے۔
اگر ویکیوم چیمبر پریشر p مستقل رہتا ہے، اور انٹر-الیکٹروڈ فاصلہ پاسچن کریو پر کم از کم d سے بہت بڑا یا چھوٹا ہے، تو گلو ڈسچارج کے لیے زیادہ انٹر-الیکٹروڈ وولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے، یا الیکٹروڈ فاصلہ ایڈجسٹ کرنا U_min کے قریب کم وولٹیج پر اگنیشن حاصل کر سکتا ہے۔
U_min سے زیادہ وولٹیج پر اگنیشن کرتے وقت، بیرونی پاور U_min اگنیشن کی نسبت زیادہ توانائی فراہم کرتی ہے۔ اگر اصل pd pd_e سے دور ہے تو، لاگو وولٹیج زیادہ ہوتا ہے، بعض اوقات 1000 V سے زیادہ، پاسچن وکر کی بائیں یا دائیں شاخ پر آپریٹنگ پوائنٹ کے ساتھ۔ کیتھوڈ کو فراہم کی جانے والی اعلی توانائی کی وجہ سے، ایک بار گیس خارج ہونے کے بعد، کیتھوڈ کی سطح فوری طور پر چمک سے ڈھک جاتی ہے، غیر معمولی چمک خارج ہونے والے علاقے میں داخل ہو جاتی ہے، بغیر کیتھوڈ پر بتدریج چمک کے پھیلاؤ کا مشاہدہ کیے بغیر۔
3. غیر معمولی چمک خارج ہونے والا مادہ
کیتھوڈ کی سطح پوری طرح سے چمک سے ڈھک جانے کے بعد، بڑھتے ہوئے انٹر-الیکٹروڈ وولٹیج کے ساتھ خارج ہونے والا کرنٹ بڑھ جاتا ہے۔ جیسے جیسے گلو کرنٹ بڑھتا ہے، ورک پیس کی سطح کی چمک کی چمک تیز ہوتی جاتی ہے۔ ایک بار جب وولٹیج اور دباؤ طے ہو جاتا ہے، غیر معمولی چمک خارج ہونے والا مادہ مستحکم طور پر آگے بڑھتا ہے۔ گلو ڈسچارج آئن پلاٹنگ، میگنیٹران سپٹرنگ، پلازما-بڑھا ہوا کیمیائی بخارات، اور گلو ڈسچارج آئن نائٹرائڈنگ میں زیادہ تر ڈسچارج غیر معمولی گلو ڈسچارج والے علاقے میں کام کرتے ہیں۔ یہ خارج ہونے والی شکلیں بالائے بنفشی ذرائع کے اتیجیت کے طریقہ کار کے ساتھ مماثلت رکھتی ہیں، جیسے 222 nm UV لیمپ، جو مخصوص طول موج کی تابکاری پیدا کرنے کے لیے گیس کے اخراج پر بھی انحصار کرتے ہیں۔
3.5.3 گلو ڈسچارج میں الیکٹروڈز کے درمیان مختلف خصوصیات کی تقسیم
1. روشن اور تاریک تہوں کے ساتھ الیکٹروڈز کے درمیان غیر مساوی روشنی کی شدت [3-12]
گیس خارج ہونے کے بعد گلو ڈسچارج مرحلے میں داخل ہونے کے بعد، کیتھوڈ سے اینوڈ تک چمک کی شدت کی تقسیم غیر مساوی ہوتی ہے، اور الیکٹروڈ چارج، پوٹینشل، برقی میدان کی طاقت وغیرہ کی تقسیم بھی غیر یکساں ہوتی ہے۔ شکل 3-10 گلو ڈسچارج میں بین الیکٹروڈ خصوصیت کی تقسیم کو ظاہر کرتا ہے [10]۔ یہ اعداد و شمار واضح طور پر چمک کی شدت (روشنی کی شدت)، پوٹینشل، برقی میدان کی طاقت، مثبت چارج، منفی چارج، خالص چارج، کرنٹ کی کثافت، اور گلو ڈسچارج کے دوران گیس کے درجہ حرارت کی تقسیم کے نمونوں کو واضح کرتا ہے۔
2. ہر علاقے کی تشکیل کی وجوہات
کیتھوڈ سے اینوڈ تک کا وقفہ Aston ڈارک اسپیس، کیتھوڈ گلو ریجن، کیتھوڈ ڈارک اسپیس، نیگیٹو گلو ریجن، فیراڈے ڈارک اسپیس، مثبت کالم ریجن، انوڈ ڈارک اسپیس، اور انوڈ گلو ریجن [10] میں تقسیم کیا گیا ہے۔
شکل 3-11 شکل 3-10 کے اوپری حصے کا ایک بڑھا ہوا منظر ہے، جس میں چمک خارج ہونے کے دوران الیکٹروڈز کے درمیان باری باری روشن اور گہرے چمکدار تہوں کے ساتھ روشنی کی غیر مساوی شدت دکھائی دیتی ہے۔
ایسٹون تاریک جگہ: آئنز کیتھوڈ سے الیکٹرانوں کو اکساتے ہیں، اور جیسے جیسے الیکٹران انوڈ کی طرف بڑھتے ہیں، وہ کیتھوڈ گرنے والے علاقے میں تیز ہو جاتے ہیں لیکن جوش کی روشنی کے لیے ناکافی توانائی رکھتے ہیں، جس سے ایسٹن تاریک جگہ بنتی ہے۔
کیتھوڈ گلو ریجن: جب الیکٹران کیتھوڈ گلو ریجن تک پہنچتے ہیں، تو ان کے پاس گیس کو اکسانے کے لیے کافی توانائی ہوتی ہے، جس سے روشنی پیدا ہوتی ہے۔ یہ جوش و خروش کی روشنی کا اصول بعض ایکزائمر لیمپ سے ملتا جلتا ہے، جیسے کہ 172 nm excimer لیمپ، جو خارج ہونے والے اتیجیت کو ویکیوم الٹرا وایلیٹ لائٹ پیدا کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔
کیتھوڈ تاریک جگہ: جوش کے دوران توانائی کھونے والے زیادہ تر الیکٹران آئنائزیشن انرجی سے نیچے توانائی کے ساتھ سست الیکٹران بن جاتے ہیں۔ کیتھوڈ تاریک جگہ میں داخل ہونے کے بعد، وہ بغیر کسی تصادم کے اونچی فیلڈ طاقت کے نیچے تیزی سے نکل جاتے ہیں، اس لیے کوئی روشنی نہیں ہوتی۔
منفی چمک کا علاقہ: کیتھوڈ تاریک جگہ میں تیز الیکٹران منفی چمک والے خطے میں اعلی توانائی کے ساتھ داخل ہوتے ہیں، زیادہ آئنائزیشن اور جوش پیدا کرتے ہیں۔ یہ خطہ وافر جوش و خروش اور دوبارہ ملاپ والی روشنی پیدا کرتا ہے، جو بہت مضبوط چمک پیدا کرتا ہے، منفی چمک والے خطے کی روشنی کو مضبوط ترین بناتا ہے۔ چمک کا رنگ خارج ہونے والی گیس کی ساخت کے ساتھ مختلف ہوتا ہے۔
فیراڈے تاریک جگہ: زیادہ تر الیکٹران منفی چمک کے علاقے میں توانائی کھو دیتے ہیں، جو کہ اہم آئنائزیشن یا جوش کے لیے ناکافی ہوتے ہیں، جو ایک تاریک جگہ بناتے ہیں۔
مثبت کالم کا علاقہ: الیکٹران کی کثافت اور مثبت آئن کثافت تقریباً برابر ہیں، جسے پلازما ریجن بھی کہا جاتا ہے۔ چارج شدہ ذرہ کی کثافت عام طور پر 10¹⁰ ~ 10¹² / cm³ ہے، گیس کے اخراج میں کرنٹ چلاتی ہے، پلازما کو ایک مضبوط موصل بناتی ہے۔ مثبت کالم میں الیکٹرک فیلڈ کی طاقت کیتھوڈ ریجن کے مقابلے میں کم شدت کے کئی آرڈرز ہے۔
انوڈ ریجن: الیکٹران انوڈ کے ذریعے جذب ہوتے ہیں، آئنوں کو پیچھے ہٹا دیا جاتا ہے، انوڈ کے قریب منفی خلائی چارج بنتا ہے، تیزی سے صلاحیت میں اضافہ ہوتا ہے اور انوڈ پوٹینشل پیدا ہوتا ہے۔ انوڈ کے علاقے میں تیز رفتار الیکٹران انوڈ کے قریب حوصلہ افزائی اور آئنائزیشن پیدا کرتے ہیں، انوڈ چمک بناتے ہیں.
ڈسچارج کنٹینر میں، کیتھوڈ سے اینوڈ تک چمک کی تہوں کی باری باری روشن اور تاریک تقسیم نظر آتی ہے۔ شکل 3-12 DC گلو ڈسچارج آئن نائٹرائڈنگ کے دوران ورک پیس کے ارد گرد چمک دکھاتی ہے، واضح طور پر متبادل تہوں کو ظاہر کرتی ہے۔
3.5.4 گلو ڈسچارج میں ہولو کیتھوڈ کا اثر
1. دو متوازی پلیٹ کیتھوڈس کے ساتھ گلو اوورلیپ رجحان
پچھلی بحث سنگل-کیتھوڈ ڈسچارج خصوصیات پر مرکوز تھی۔ اگر دو متوازی پلیٹ کیتھوڈس کو ویکیوم کنٹینر میں A کے ساتھ اینوڈ کے طور پر رکھا جاتا ہے، تو پاورنگ پر گلو ڈسچارج ہوتا ہے۔ شکل 3-13 دو متوازی پلیٹ کیتھوڈ ڈسچارج ڈیوائس کو دکھاتی ہے [10]۔
جب گیس اگنیشن کی شرائط پوری ہو جاتی ہیں، تو دونوں کیتھوڈز گلو ڈسچارج پیدا کرتے ہیں، جس سے متعلقہ کیتھوڈ تاریک جگہیں اور ان کے قریب منفی چمک والے علاقے بنتے ہیں۔ جب دو کیتھوڈس کے درمیان فاصلہ d₁ + d₂ > 2d_e کو پورا کرتا ہے، تو دونوں میں تاریک جگہیں اور منفی چمکنے والے علاقے ہوتے ہیں، فیراڈے تاریک جگہوں اور مثبت کالموں کو بانٹتے ہیں۔ جب d₁ + d₂ < 2d_e، دو منفی چمک والے علاقے آپس میں مل جاتے ہیں۔ C₁ سے خارج ہونے والے الیکٹران C₁ کے کیتھوڈ گرنے والے علاقے میں تیز ہو جاتے ہیں اور C₂ میں داخل ہونے پر سست ہو جاتے ہیں، الیکٹروڈز کے درمیان گھومنا، گیس کے مالیکیولز کے ساتھ تصادم کا امکان بڑھتا ہے، زیادہ جوش اور آئنائزیشن کا باعث بنتا ہے، موجودہ کثافت اور منفی چمک کی شدت میں اضافہ ہوتا ہے۔ اس رجحان کو گلو ڈسچارج میں کھوکھلی کیتھوڈ اثر کہا جاتا ہے [10]۔
شکل 3-14 دو متوازی کیتھوڈ پلیٹوں کے درمیان روشنی کی شدت کی تقسیم کو ظاہر کرتی ہے [10]۔ شکل 3-14 میں دو ڈیشڈ لائنیں ہر کیتھوڈ کی چمک کی شدت کی نمائندگی کرتی ہیں۔ کھوکھلی کیتھوڈ اثر کے بعد، شکل 3-14 میں منحنی M کے طور پر تقسیم کے ساتھ، شدتیں سپرمپوز کرتی ہیں۔
اگر کھوکھلی کیتھوڈ اثر میں منفی چمک کے علاقے کی لمبائی d ہے، کیتھوڈ فال V_c ہے، دباؤ p ہے، ان کا فنکشنل رشتہ ہے: pd=f(V_c)
اس سے، زیادہ دباؤ p پر، کھوکھلی کیتھوڈ اثر کے لیے چھوٹے انٹر-کیتھوڈ فاصلے کی ضرورت ہوتی ہے۔ کم پی پر، بڑا فاصلہ کافی ہے۔ اس طرح، متعین انٹر-کیتھوڈ فاصلے کے لیے، آیا کھوکھلا کیتھوڈ اثر ہوتا ہے یا نہیں اس کا انحصار دباؤ پر ہوتا ہے۔
اگر کیتھوڈ ایک کھوکھلی ٹیوب ہے، تو اندرونی قطر متوازی پلیٹوں کے درمیان فاصلے کے برابر ہوتا ہے، جو کہ مخصوص دباؤ پر کھوکھلی کیتھوڈ اثر پیدا کرتا ہے، ٹیوب کے مرکز میں مضبوط منفی چمک پیدا کرتا ہے۔
2. مختلف کیتھوڈ فاصلوں کے ساتھ خارج ہونے والے مادہ کے بعد چمک کی شدت
ایک ہی ویکیوم چیمبر، ایک جیسی ویکیوم ڈگری، اور کیتھوڈ وولٹیج کے تحت، چمک کی شدت کیتھوڈ کی شکل اور پلیٹ کے فاصلے کے ساتھ مختلف ہوتی ہے، جیسا کہ شکل 3-15 میں دکھایا گیا ہے۔
