A direct simulation Monte Carlo method was used to study the outflow of a mixture of helium and silver atoms into a vacuum. The applied aspect of the study is related to the development of technologies for vacuum gas-jet deposition of nanostructured metal films. A simplified geometry of the problem is considered, taking into account the outlet crucible channel and the expansion region of the jet. A model of condensation of silver vapor flowing together with an inert gas is developed. The choice of parameters of the cluster formation model is discussed. The obtained results demonstrate the possibility of the formation of dimers and trimers of silver in a rarefied mixture jet outflowing in transient in terms of the Knudsen number regime. It is shown that the velocities and temperatures of small clusters are close to the velocities and temperatures of silver atoms.
subnanoscale silver clusters, condensation, gas mixture dynamics, outflow into vacuum, the direct simulation Monte Carlo
Методом прямого статистического моделирования выполнено исследование истечения в вакуум смеси гелия и паров серебра. Прикладной аспект исследования связан с разработкой технологий вакуумного газоструйного осаждения наноструктурных пленок благородных металлов. Рассмотрена упрощенная геометрия задачи, учитывающая движение смеси в выходном канале тигля и области вакуумной камеры. Развита модель конденсации пара серебра, истекающего совместно с инертным газом. Обсуждается выбор параметров модели образования кластеров. Полученные результаты демонстрируют возможность формирования димеров и тримеров серебра в разреженной струе, режим истечения которой является переходным по числу Кнудсена. Показано, что скорости и температуры малых кластеров близки к скоростям и температурам атомов серебра.
субнаноразмерные кластеры серебра, конденсация, газовая смесь, истечение в вакуум, прямое статистическое моделирование Монте-Карло
