ES2564054B1 - Recubrimiento anti-multipactor - Google Patents

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Abstract

Recubrimiento anti-multipactor.#La invención trata de un recubrimiento depositado sobre un sustrato que puede ser expuesto al aire y su procedimiento de obtención por métodos químicos simples. Además, la presente invención trata de su uso para la fabricación de dispositivos de alta potencia funcionando a altas frecuencias.

Description

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Recubrimiento Anti-multipactor DESCRIPCION
La invencion trata de un recubrimiento anti-multipactor depositado sobre un sustrato, que puede ser expuesto al aire y su procedimiento de obtencion por metodos qulmicos simples. La invencion comprende el uso de este recubrimiento en la fabricacion de dispositivos de alta frecuencia.
ESTADO DE LA TECNICA
En dispositivos de alta potencia para el espacio, la emision de electrones secundarios gobierna un efecto multipactor que es una avalancha de electrones resonante en vacio detectada en instrumentation espacial de microondas (MW) y radiofrecuencia (RF) , en estructuras de grandes aceleradores de partlculas y sistemas de plasma toroidal termonuclear, los cuales se fabrican en un amplio variedad de geometrlas y que trabajan en una frecuencia en el rango desde MHz hasta decenas de GHz. El mecanismo fundamental que subyace en este serio problema de la descarga multipactor es la emision de electrones secundarios (SEE). El efecto Multipactor limita la potencia maxima que puede ser transmitida en estos dispositivos de alta potencia que trabajan bajo condiciones de vacio.
El efecto Multipactor es un grave problema en campos de gran importancia tecnologica tales como dispositivos de alta potencia de RF para el espacio, grandes aceleradores de partlculas, klystrons y otros tubos de vacio de RF de alta potencia. Las condiciones de resonancia del multipactor pueden a veces ser inhibidas por un diseno adecuado de los parametros relativos a campo electromagnetico de RF; pero siempre quedan regiones crlticas donde las condiciones de resonancia unicamente pueden ser evitadas utilizando superficies de baja emision secundaria.
Se ha indicado que un punto clave para la futura fabricacion de dispositivos avanzados para el espacio es el desarrollo de recubrimientos anti-multipactor, los cuales deben poseer baja conductividad electrica superficial para evitar las perdidas de RF, gran resistencia a la exposition al aire y baja SEE. La rugosidad superficial puede ser un problema en las perdidas de potencia en materiales metalicos debido a la resistencia superficial elevada o altas perdidas de insertion, o incluso llevar asociado una profundidad superficial pequena a altas frecuencias. En el llmite de altas frecuencias, la corriente inducida en un material se
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localiza estrictamente en su superficie y la resistencia aumenta en el ratio del area de la superficie rugosa/ area del area proyectada (para rugosidad transversal 2D). A bajas frecuencias, la corriente inducida se distribuye de forma exponencial hacia el interior del material de acuerdo con la profundidad superficial y la resistencia superficial decrece siendo el llmite la resistencia dc. En una gula de onda con superficies conductoras metalicas, la atenuacion de la potencia medida en dB (perdidas de insercion o IL) es proporcional a la resistencia superficial en RF.
Se conocen bien varias tecnicas para reducir el rendimiento de emision de electrones secundarios (SEY): modification de la rugosidad superficial o acondicionado de la superficie [/ Montero et al “Novel types of anti-ecloud surfaces”, ECLOUD12 Proceedings - CERN (2012)]. Desde hace muchos anos la plata se ha utilizado en diferentes dispositivos electronicos debido a su alta conductividad electrica, por ejemplo, en conectores de RF de alta calidad y dispositivos de RF que trabajan bajo condiciones de vaclo. La plata posee un coeficiente de emision secundaria (SEY) superior a 2 despues de la exposition al aire. Sin embargo, para prevenir la descarga multipactor es obligatorio utilizar superficies con baja SEY, menor de 1.1. Numerosas investigaciones han intentado solucionar estos problemas.
Recubrimientos rugosos aplicados a las superficies de plata pueden reducir significativamente la emision de electrones secundarios o SEY [M. A. Furman and M. T. F. Pivi, “Simulation of secondary electron emission based on a phenomenological probabilistic model”, LBNL-52807, SLAC-PUB-9912 (2013).
[“Multipactor supression by micro-structured gold/silver coatings for space applications”, Applied Surface Science, en prensa disponible online el 20 Mayo de 2014], describe un metodo de preparation complicado y muy caro para eliminar el efecto multipactor en la instrumentation espacial que comprende recubrimeintos microestructurados de oro/plata. En ese trabajo el SEY medido es alto (SEY =1.3) y se detecta la descarga multipactor.
El ataque qulmico del recubrimiento de la plata plana para incrementar su rugosidad y lograr un bajo SEY y bajas perdidas de insercion es un metodo que ha sido descrito previamente. Sin embargo, el ataque qulmico de las superficies planas solo producen un decrecimiento moderado del SEY, permaneciendo este siempre mayor que 1 , y un gran aumento de las perdidas de insercion, ademas las propiedades mecanicas de la plata se deterioran despues de ese drastico proceso de ataque [“RF component and the method thereof for surface finishing” WO 2009115083 A3 and V. Nistor, L. Aguilera, /.Montero, D.Raboso, L.A.
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Gonzalez, L. Soriano, L. Galan, U. Ulrich, D. Wolk, Proceeding of MULCOPIM 2011, Valencia].
La exposition al aire produce un aumento tan importante del SEY que los recubrimientos se pueden convertirse en inutilizables para las aplicaciones anti-multipactor, por ejemplo un aumento de 0.5 a 2. Recubrimientos de multicapas con un bajo SEY para prevenir interferencias como consecuencia de la emision secundaria de electrones se encuentran entre las tecnologlas mas modernas (por ejemplo, US4559281A). Sin embargo, no se hace ninguna referencia al efecto de la exposition al aire.
Incluso escamas de grafeno han sido estudiadas para esta aplicacion pero sus perdidas de insertion teoricas (3.1dB) no son adecuadas para esta aplicacion [“Secondary electron emission under electron bombardment from graphene nanoplatelets", Applied Surface Science 01/(2014), 291, 74-77].
US20090261926A1 revela un metodo de reducir la probabilidad del efecto multipactor sobre superficies de dispositivos de RF. El metodo incluye la formation de una capa porosa de Anomag formada sobre la superficie del material y una capa conductora sobre la capa porosa. Anomag es una capa de oxido y por esta razon su resistividad es mas alita que la capa metalica. En consecuencia, como era de esperar, las perdidas de insertion son altas e inadecuadas para el funcionamiento normal de los dispositivos de RF de alta potencia.
Por las razones expuestas anteriormente, se necesita desarrollar recubrimientos anti- multipactor con baja SEY, baja perdidas de insertion y alta resistencia al aire o estabilidad frente a su exposition al aire.
DESCRIPCION DE LA INVENCION
La invention se refiere a un material de baja emision de electrones secundarios. Se trata de un recubrimiento anti-multipactor rugoso, depositado sobre un sustrato que consiste de un metal o una mezcla de metales que puede ser expuesta al aire y todavla mantiene su baja SEY y sus bajas perdidas de insertion.
Ademas, la invention trata del procedimiento de obtencion del recubrimiento anti-multipactor por metodos qulmicos simples. Este proceso aumenta la relation de aspecto de la altura con
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respecto a la anchura de los poros lo cual mitiga el efecto multipactor. La principales ventajas de este nano-microtecnologla son las siguientes:
• Es capaz de producir rugosidades superficiales desde la escala nanometricaa la micrometrica.
• La relacion de aspecto de la rugosidad puede ser muy alta y controlada por las condiciones del proceso de preparation.
• La incorporation de especies qulmicas de la disolucion es despreciable (contamination).
• Es capaz de tratar facilmente grandes areas comparado con otras tecnicas de la nanotecnologla, obteniendose un mayor control de las estructuras superficiales producidas de manera mas economica.
Adicionalmente, la presente invention trata del uso del recubrimiento anti-multipactor depositado sobre un sustrato para la fabricacion de dispositivos de alta potencia que trabajen a alta frecuencia
Un primer aspecto de la presente invencion trata de un recubrimiento anti-multipactor depositado sobre un sustrato que se caracteriza por lo siguiente
- comprende al menos dos capas metalicas de alta conductividad en contacto con una conductividad electrica superior a 4x107 Sm-1,
- posee un coeficiente de emision secundaria menor de 1 en aire, y entre 0.4 y 0.9 para un rango de energla de los electrones incidentes entre 0 y 5000 eV.
- tiene una rugosidad superficial final con una relacion de aspecto de los poros superior a 4, con una densidad de poros o huecos superior al 70 %.
- y tiene unas perdidas de insertion entre 0.1 y 0.14 dB.
donde dicho sustrato consiste de un metal o una mezcla de metales.
En la presente invencion el termino “recubrimiento anti-multipactor” describe un recubrimiento depositado sobre un sustrato que evita o reduce la emision de electrones secundarios detectada en los dispositivos de alta potencia que trabajan a potencias del orden de 100 W en instrumentation espacial de RF. Esto significa que el recubrimiento anti- multipactor depositado sobre el sustrato evita o reduce la avalancha de electrones resonante en el vaclo que se detectada en los dispositivos mencionados.
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El recubrimiento anti-multipactor depositado sobre un sustrato de la presente invention tiene un SEY<1 en el aire, entre 0.4 y 0.9 para energlas de electrones incidentes o primarios de 0 a 5000 eV.
Los recubrimientos antimultipactor depositados sobre un sustrato de la presente invencion puede ser expuesta al aire manteniendo su bajo SEY incluso despues de un largo tiempo de exposition al aire.
El termino “relation de aspecto del hueco o poro” se utiliza en el presente documento para definir la rugosidad superficial final del recubrimiento anti-multipactor de la presente invencion y se refiere a la forma geometrica de los huecos o poros superficiales, es decir la relation de la profundidad a la anchura del poro o pozo.
La relacion de aspecto del hueco de la rugosidad del recubrimiento anti-multipactor es superior a 4, con densidad superficial de poros >70%.
El termino "perdidas de insertion” utilizado en este documento se refiere a la perdida de la potencia de la senal debido a la presencia del recubrimiento anti-multipactor depositado sobre el sustrato del dispositivo de la presente invencion. Por ejemplo, las perdidas de insercion es una figura de merito para los filtros electronicos y este dato se especifica con el dispositivo (por ejemplo, un filtro); se define como el cociente del nivel de la senal cuando esta presente el filtro a cuando no lo esta.Esta relacion se expresa en decibelios (dB).
El recubrimiento anti-multipactor depositada sobre un sustrato de la presente invencion se caracteriza por una perdida de insercion de 0.1 a 0.14 dB.
Asl, un ejemplo preferido de la realization de la presente invencion consiste de un recubrimiento anti-multipactor depositado sobre un sustrato donde el sustrato consta de un metal o una mezcla de metales seleccionados entre Ni dopado con P, Al, Cu y Ag.
En una realizacion preferida, el metal de alta conductividad electrica de cada capa que forma el recubrimeinto anti-multipactor, esta seleccionado independientemente entre Au, Ag y Cu, mas preferiblemente es seleccionado independientemente entre Ag a Cu.
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En otra realization preferida, el coeficiente de emision secundaria del recubrimiento anti- multipactor descrito anteriormente varia entre 0.4 y 0.9 para una energia de los electrones incidentes en el rango de 0 a 5000 eV.
Un segundo aspecto de la presente invention trata de un proceso para obtener el recubrimiento anti-multipactor depositado sobre un sustrato descrito previamente donde dicho proceso comprende al menos los siguientes pasos:
a) deposition de una capa de un metal de alta conductividad, con una conductividad electrica superior a 4x107 Sm-1 sobre un sustrato,
b) ataque quimico de la capa de un metal de alta conductividad depositada en el paso a) por una disolucion acida,
c) activation de la capa atacada obtenida en el paso b), y
d) deposition mediante reduction autocatalrtica o electroless de un metal de alta conductividad de conductividad electrica mayor que 4x107 Sm-1 sobre la capa atacada y activada obtenida en el paso c), usando una disolucion de iones de metal de alta conductividad y un agente reductor.
Preferentemente el paso a) trata de la deposition de una capa de metal de alta conductividad de Ag o Cu.
En una realization preferente o ejemplo la deposition se realiza por tecnicas convencionales de deposition tales como tecnicas quimicas de deposition: deposition a partir de una disolucion quimica, recubrimientos de espin, deposition quimica en fase de vapor, y deposition de capas atomicas y/o tecnicas fisicas tales como evaporation con canon de electrones, epitaxia de haces moleculares, deposito mediante laser pulsado, por pulverization catodica, deposition de arco catodico o deposition por espray electrico o electrospray.
El paso b) describe el ataque de la capa de metal de alta conductividad del paso a) por una disolucion acida de tal forma que la rugosidad superficial final se caracteriza con una relation de aspecto de los poros superior a 2 y una densidad de huecos superior a 60%.
El ataque de la superficie metalica plana es un paso requerido para crecer sobre ella una capa conductora metalica con la adecuada rugosidad y resistencia mecanica.
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En una realization preferida la disolucion acida del paso b) comprende acido nltrico, acido acetico y acido fluorhldrico y agua desionizada o una mezcla de estos.
Preferentemente la disolucion acida consiste de de acido nltrico, acido acetico y acido fluorhldrico y agua desionizada con una relation estequiometrica de
Preferentemente la disolucion acida consiste de acido nltrico y fluorhldrico y agua desionizada con una relation estequiometrica de 1:1:1.
El paso c) trata de la activation de la capa atacada obtenida en el paso b).
En una realization preferente esta activation se realiza anadiendo una disolucion acuosa de SnCl2 o PdCl2.
Mas preferiblemente la disolucion acuosa de SnCl2 en un rango de concentraciones de 0.05 - 1.2% en peso para la capa atacada obtenida en el paso b). La limpieza en agua desionizada se realiza posteriormente. Incluso mas preferentemente, el rango de concentraciones de la disolucion acuosa de SnCl2 es 0.06 - 0.09%, en peso. Los iones de Sn reducen las especies de plata a plata metalica y el proceso de deposition de plata continua porque la plata es autocatalltica para su propia deposition.
El paso d) trata de la deposition mediante reduction autocatalltica o electroless de un metal de alta conductividad sobre la capa depositada y activada en el paso c) usando una disolucion de iones metalicos de alta conductividad y un agente reductor.
El proceso de deposito electroless se basa en reacciones qulmicas de reduction y no necesita la aplicacion de ningun potencial electrico externo. Por lo tanto, el metodo electroless no requiere ningun contacto electrico al sustrato, este hecho aumenta la flexibilidad del procesado. En el deposito electroless basta sumergir el sustrato en la disolucion de deposito que contenga el agente reductor y los iones de plata. De este modo se obtiene un recubrimiento con una cobertura conformada.
En una realization preferentemente el metal de alta conductividad utilizado en el paso d) del recubrimiento electroless es seleccionado entre Au, Ag y Cu, mas preferentemente se selecciona entre Ag y Cu.
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En otra realization preferente el paso d) del deposito electroless se realiza baja la agitation continua y utilizando un bano a temperatura entre 30 - 80°C preferentemente entre 40- 70 °C.
Preferentemente, la disolucion de los iones metalicos de alta conductividad del paso d) es una disolucion acuosa de AgNO3. Mas preferiblemente esta disolucion acuosa tiene una concentration de 0.02 M.
En otra realization preferida, el agente reductor del paso d) se selecciona entre trielatanolamina, dietanolamina o monoetanolamina, mas preferiblemente un agente reductor tal como trielatnolamina se anade lentamente gota a gota. En el caso de usar Ag la trietanolamina se anade lentamente manteniendo una agitation constante de la disolucion, hasta que el oxido inicialmente formado o el precipitado de hidroxido (solution con un color marrons e redisuelve (disolucion incolora) obteniendose plata metalica.
El ultimo aspecto de la invention se refiere al uso del recubrimiento antimultipactor depositado sobre un sustrato descrito anteriormente para la fabrication de dispositivos de alta potencia operando a potencias mayores de 0.1 kW funcionando a altas frecuencias desde MHz hasta las decenas de GHz.
Preferentemente el dispositivo es un dispositivo de MW o RF para el espacio, termonuclear o instrumentation de grandes aceleradores de partlculas funcionando a alta potencia mayor que 0.1 kW, entre 0.1 kW y 100 kW, mas preferiblemente entre 0.1 kW y 50 kW.
A menos que se defina de otra forma, todos los terminos tecnicos o cientlficos utilizados aqul tienen el mismo sentido a como se entienden comunmente por un experto ordinario en el campo especlfico al cual pertenece esta invention. Metodos y materiales similares o equivalentes a los descritos aqul pueden ser usados en la practica de la presente invention. A lo largo de la description y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras caracterlsticas tecnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y caracterlsticas de la invention se desprenderan en parte de la description y en parte de la practica de la invention. Los siguientes ejemplos y figuras se proporcionan a modo de ilustracion, y no se pretende que sean limitativos de la presente invention.
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BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
Fig. 1. a) Foto de un filtro de la banda Ku y b) Foto de un filtro de la banda Ku.
Fig. 2. Imagen de microscopia electronica de barrido (SEM) de la seccion transversal del recubrimiento plano de plata depositado sobre un sustrato de Ni(P)/Al.
Fig. 3. Imagenes SEM de un recubrimiento de Ag y un esquema de la capa de las estructuras de Ag depositada sobre el sustrato Ni(P)/Al.
Fig. 4. Curvas SEY de una muestra de filtro de la banda Ku con la rugosidad optima tal como se ha medido en la parte corrugada del filtro antes y despues del tratamiento antimultipactor.
Fig. 5. Dependencia del SEY con la energla incidente o primaria y el Angulo de incidencia de los electrones para un rango de energla de 0-1000eV, a los angulos de incidencia entre -40° y +40°, antes y despues del tratamiento antimultipactor.
EJEMPLO
Preparation del un filtro de la banda Ku del tipo “waffle-iron" y su caracterizacion.
Se ha desarrollado un tratamiento de deposition qulmica para crear la rugosidad superficial apropiada del orden sub-micrometrico de un recubrimiento de plata de un filtro de la banda Ku del tipo waffle-iron.de un Ag plating of the waffle-iron type filters.
En la Fig.1- a se muestra una foto de un filtro de la banda Ku y en la en la Fig.lb se muestra una foto de un filtro de la banda Ku, 1 indica la parte interna.
Una muestra de Al recubierta de plata de 2 cm2 fue atacada en un vaso de teflon de 50 ml con una disolucion de HNO3, HF y agua desionizada 1:1:1: durante 10 s. la muestra se limpio en agua desionizada y se trato en una disolucion de SnCl2 (0.03g) y agua desionizada (50 ml) durante 1h.
Se requirio un proceso de deposito por electroless para la preparacion del recubrimiento de plata microestructurada de la superficie de los filtros. El proceso fue realizado en un vaso de
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precipitados de 50 ml conteniendo AgNO3 (0.25 g) y agua desionizada (5 ml) de 16.8 Mohms.cm, se anadieron gotas de trietanolamina consecutivamente a la disolucion con una agitacion fuerte y la disolucion adquirio un color marron claro, se continuo anadiendo trielanolamina hasta que la disolucion se volvio transparente, entonces se anadio mas agua desionizada hasta obtener 40 ml a 40°C. Las muestras pre-tratadas (de forma prismatica o plaquitas de 20x20x2 mm) se colocaron en el centro del vaso de precipitados, con su lado pequeno paralelo a la base del vaso, durante 30 min.
La Fig.2 muestra una imagen SEM de la seccion transversal del recubrimiento de plata plano depositada sobre el sustrato de Ni/Al.
Se observa un espesor homogeneo de plata a lo largo de la superficie de la muestra. Hay que destacar la buena adhesion entre las capas.
La Fig. 3- a y b muestran imagenes SEM del recubrimiento de Ag y c) muestra un esquema de la estructura de la capa de plata depositada sobre el sustrato de Ni(P)/Al.
La rugosidad superficial de gran relacion de aspecto se produce por el crecimiento continuo de plata sobre la superficie previamente atacada del recubrimiento de plata estandar sobre el dispositivo de aleacion de aluminio. Las regiones oscuras-negras representan una densidad de poros o huecos del 51%. La superficie 3D mostrada en esta figura es una simulation realista obtenida por el software de microscopla AFM. En el insertado de la parte superior derecha se indica la estructura de las capas de este recubrimiento anti-multipactor.
Se realizaron medidas de SEY en una camara de ultra-alto vaclo (<10-9 hPa) equipada con dos canones de electrones, en el rango de energlas de 0 - 5000 eV, un canon de iones y un espectrometro o analizador de energla hemiesferico. La energla de los electrones que son emitidos por la muestra se determina usando este analizador siendo la fuente de excitation es una fuente de rayos x de Mg Ka (hv=1253.6 eV). La muestra se situa en frente de los canones de electrones programables para las medidas de SEY y se puede posicionar y rotar delante de ellos y del espectrometro de electrones para el analisis de la composition o de la contamination, utilizando dos manipuladores micrometricos XYX0, uno de ellos es un criostato de helio llquido para enfriar la muestra y tambien se puede calentar (<1200 K).
Las medidas SEY se realizaron mediante un sistema de adquisicion automatica controlada
con un ordenador la muestra esta conectada a un electrometro de precision (muestras
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conductivas). El haz de electrones se pulsa por un mediante una adecuada polarizacion o bias en el electrodo wehnelt. La corriente del haz primario puede ser medida por una caja de Faraday conectada al sistema.
El coeficiente SEY se define como o = (I0 - Is)/I0.
La corriente I0 es siempre negativa mientras que Is puede ser positiva o negativa dependiendo de la energla primaria y de los valores SEY de la muestra. Se utilizan corriente bajas de electrones incidentes (I0<5nA) para evitar la contamination a la modification de la superficie.
No se necesitan muestras testigo porque los filtros se pueden medir directamente en este sistema de medida.
La Fig. 4 muestra las curvas SEY de una muestra de filtro con una rugosidad optima en la parte corrugada del filtro antes y despues del tratamiento multipactor.
Hay que senalar que la SEY del filtro recubierto esta por debajo de 1 en los pilares para todo el rango de energla primaria.
La Fig. 5 muestra la variation del SEY con la energla primaria y el angulo de incidencia de los electrones incidiendo con la superficie del filtro con energlas primarias en el rango 0-1 keV a angulos de incidencia (0) de -40° hasta +40° antes y despues del tratamiento anti- multipactor.
Se obtiene un decrecimiento significativo del SEY despues del tratamiento anti-multipactor comparado con el filtro sin tratar. El SEY aumenta con el angulo de incidencia de los electrones primarios. La variacion es menor para el recubrimiento anti-multipactor y mayor para la plata plana de la muestra de referencia. Hay que senalar que el recubrimiento microestructurado (filtro recubierto) alcanza una SEY constante en funcion del angulos de incidencia, y SEY>1 para todo el rango de energlas.
La dependencia con el angulo de incidencia de las curvas SEY se ajusta bien mediante la ecuacion de Furman y Pivi.
SEY(0) = 1 + a (1- cosP 9) 12
Un buen ajuste de SEY (0) (electrones secundarios y retrodispersados) se alcanza con un valor de la constate a= 9626.4 y p variando de 2.8210-5 a 4.7510-5 para el rango de energlas de 200 a 900 eV.
Las perdidas de retorno de las muestras de los filtros de la banda Ku recubiertos asl como las perdidas de insercion fueron medidas en TESAT Spacecom utilizando un equipo analizador de redes. Los parametros S se obtuvieron para cada dispositivo DUT (acronimo del ingles Device Under Test) antes y despues del tratamiento.
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La perdidas de insercion que se produjeron fueran bajas, siendo 0.14 dB.
El test Multipactor se realizo en el Laboratorio Europeo de Alta Potencia de Valencia. Documento de referencia: ECSS Space Engineering - T\TuHipact.ioll design and 15 t.est RCSS-E-20-01A.
El filtro se instalo en una camara de vaclo donde una fuente radiactiva de radiacion p de 90S y una lampara de UV se emplearon simultaneamente durante los tests. Se utilizaron dos sondas de electrones durante el test. Hay que mencionar que el sistema de deteccion asl 20 como la fuente radiactiva y la fibra optica de radiacion UV se situaron cerca del area crltica de la muestra filtro.
El filtro se mantuvo en vaclo alrededor de 60 h antes de comenzar el test. No se detecto ninguna descarga llegandose a alcanzar la maxima potencia en el test de 15000 W. Una vez 25 que el perfil fue completado, la potencia de RF fue progresivamente aumentada hasta alcanzar de nuevo 15000 kW. El Test Multipactor indico que no se produjo la descarga Multipactor, incluso a la maxima potencia alcanzable en el sistema de medida (15 kW) sin producirse ninguna descarga.

Claims (15)

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    REIVINDICACIONES
    1. Recubrimiento anti-multipactor depositado sobre un sustrato caracterizado por que
    • comprende al menos dos capas metalicas de alta conductividad en contacto con una conductividad electrica superior a 4x105 * 7 Sm-1,
    • posee un coeficiente de emision secundaria menor de 1 en aire, y entre 0.4 y 0.9 para un rango de energla de los electrones incidentes entre 0 y 5000 eV.
    • tiene una rugosidad superficial final con una relacion de aspecto de los poros superior a 4, con una densidad de poros o huecos superior al 70%.
    • y tiene unas perdidas de insercion entre 0.1 y 0.14 dB.
    donde el sustrato consiste de un metal o una mezcla de metales.
  2. 2. Recubrimiento anti-multipactor de acuerdo con la reivindicacion 1, donde el sustrato consiste de un metal o una mezcla de metales seleccionados entre el Ni dopado con P, Al, Cu and Ag.
  3. 3. Recubrimiento anti-multipactor de acuerdo con cualesquiera de las reivindicaciones 1 y 2, donde el metal de alta conductividad de cada capa se selecciona independientemente entre Ag y Cu.
  4. 4. Procedimiento de obtencion del recubrimiento anti-multipactor depositado sobre un sustrato, de acuerdo con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el proceso comprende al menos los siguientes pasos:
    a) deposicion de una capa de un metal de alta conductividad, con una conductividad electrica superior a 4x107 Sm-1 sobre un sustrato,
    b) ataque qulmico de la capa de un metal de alta conductividad depositada en el paso a) por una disolucion acida,
    c) activacion de la capa atacada obtenida en el paso b), y
    d) deposicion por reduccion catalltica o electroless de un metal de alta conductividad de conductividad electrica mayor que 4x107 Sm-1 sobre la capa atacada y activada obtenida en el paso c), usando una disolucion de iones de metal de alta conductividad y un agente reductor.
  5. 5. Procedimiento de obtencion, de acuerdo con la reivindicacion anterior, donde la
    capa de metal de alta conductividad del paso a) esta hecha de Ag o Cu.
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  6. 6. Procedimiento de obtencion, de acuerdo con cualesquiera de las reivindicaciones 4 o 5, donde la deposition del paso a) se realiza por tecnicas convencionales de deposition tales como chapado, deposicion a partir de una disolucion qulmica, recubrimiento por espin, deposicion qulmica en fase de vapor, deposicion por capas atomicas, y/o tecnicas de deposicion flsica tales como, evaporation por canon de electrones, epitaxia de haces moleculares, deposicion con laser pulsado, pulverization catodica, deposicion por arco catodico y deposicion por deposicion por espray electrico o electrospray.
  7. 7. Procedimiento de obtencion, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, donde la disolucion acida del paso b) comprende acido fluorhldrico, acido nltrico, acido acetico, agua desionizada o una mezcla de estos.
  8. 8. Procedimiento de obtencion, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, donde el paso c) se realiza anadiendo una disolucion acuosa de SnCl2 o PbCl2.
  9. 9. Procedimiento de obtencion, de acuerdo con cualquiera de las reclamaciones de 4 a 8, donde el paso c) se realiza anadiendo una disolucion acuosa de SnCl2 en un rango de concentraciones entre 0.05 -1.2 % en peso a la capa atacada obtenida en el paso b).
  10. 10. Procedimiento de obtencion, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9, donde el metal de alta conductividad usado durante el paso d) del metodo de deposito electroless es seleccionado entre Ag o Cu.
  11. 11. Procedimiento de obtencion, de acuerdo a cualesquiera de las reivindicaciones 4 a 10 donde el paso d) del metodo de deposito electroless se realiza bajo una agitation continua y usando un bano de temperatura entre 30 - 80 °C.
  12. 12. Procedimiento de obtencion, de acuerdo con cualesquiera de las reivindicaciones 4 a 11, donde la disolucion de iones de metal de alta conductividad del paso d) es una disolucion acuosa de AgNO3.
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  13. 13. Procedimiento de obtencion, de acuerdo con cualesquiera de las reivindicaciones 4 a 12 donde el agente reductor del paso d) se selecciona entre trietanolamina, dietanolamina o monoetanolamina.
  14. 14. Uso del recubrimiento antimultipactor depositado sobre un sustrato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 para la fabrication de dispositivos de alta potencia, operando a potencias superiores a 0.1 kW funcionando a altas frecuencias, desde el rango de MHz hasta decenas de GHz.
  15. 15. Uso de acuerdo con la revindication anterior, donde el dispositivo es un dispositivo de micro-ondas, un dispositivo de RF para el espacio, instrumentation termonuclear o instrumentacion de grandes aceleradores.
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