PL62850B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 5.Y.1971 62850 KI. 48 b, 13/00 MKP C 23 c, 13/00 URD 621.793.1 Wspóltwórcy wynalazku: Czeslaw Bobrowski, Marian Bobrowski Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza (Instytut Techniki Jadrowej), Kraków (Polska) Sposób napylania dowolnych powierzchni zwlaszcza cylindrycznych tarcz generatorów neutronów oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób napylania dowolnych powierzchni zwlaszcza cylindrycznych tarcz generatorów neutronów oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu, które znajduje zastoso¬ wanie do wytwarzania pólprzewodnikowych de¬ tektorów promieniowania jadrowego, diod, tranzy¬ storów i innych.Znane dotychczas sposoby napylania, zwlaszcza tarcz sluzacych do generatorów neutronów, pole¬ gaja na rozpylaniu katodowym lub naparowywa¬ niu.Sposób napylania za pomoca rozpylenia katodo¬ wego wykorzystuje zjawisko rozpylenia katody w wyniku bombardowania jej jonami gazów, znajdu¬ jacych sie w komorze prózniowej. Umieszczajac napylana tarcze w obszarze silnego wyladowania jarzeniowego, uzyskuje sie pokrycie jej cienka warstwa metalu, z którego zrobiona jest katoda.Niedogodnoscia tego sposobu jest koniecznosc stosowania gazów szlachetnych o duzej czystosci i dosc wysokim cisnieniu, wynoszacym okolo 10-2 Tr, co pociaga za soba wzrost kosztów eksplo¬ atacji. Minimalne nawet domieszki gazów che¬ micznie aktywnych powoduja bowiem powazne za¬ nieczyszczenie napylanej warstwy.Sposób napylania tarcz przez naparowanie pole¬ ga na ogrzewaniu substancji umieszczonej w pa¬ rowniku, na przyklad w postaci lódeczki, w prózni, -do temperatury, umozliwiajacej swobodne parowa¬ nie tej substancji. Czasteczki par kondensujac sie 10 15 20 30 na powierzchni tarczy tworza na niej cienka war¬ stwe. Wada tego sposobu jest silne zanieczyszcze¬ nie napylonej warstwy gazami resztkowymi, znaj¬ dujacymi sie w komorze prózniowej, a takze wy- sokotopliwymi substancjami, pochodzacymi z ma¬ terialu parownika.Znany jest równiez sposób napylania, w którym male porcje substancji umieszcza sie w tyglu, o duzej pojemnosci cieplnej, ogrzanym do tempera¬ tury wyzszej od temperatury wrzenia tej substan¬ cji. Substancja ulega w bardzo krótkim czasie, wy¬ noszacym od kilku dziesietnych sekundy do kilku sekund, stopieniu, wrzeniu i parowaniu, w wyniku czego nastepuje osadzenie sie par na napylanym przedmiocie.Sposób ten wykazuje podobne wady, jak po¬ przednio opisane, a wiec przede wszystkim zanie¬ czyszczenie warstwy napylnej, pochodzacej od ma¬ terialu tygla.Celem wynalazku jest uzyskanie napylonej war¬ stwy bez zanieczyszczen innymi substancjami.Cel ten realizuje sposób napylania dowolnej po¬ wierzchni, zwlaszcza cylindrycznych tarcz genera¬ torów neutronów, wedlug wynalazku, który polega na gwaltownym wyparowaniu w prózni, substancji stalej, bedacej przewodnikiem lub pólprzewodni¬ kiem, w wyniku krótkotrwalego impulsu pradowe¬ go o duzym natezeniu.W zaleznosci ód ksztaltu napylanej powierzchni umieszcza sie odpowiednio przewodnik lub pól- 62850przewodnik, poddawany rozpyleniu. W przypadku cylindrycznych tarcz generatorów neutronów, ko¬ rzystnym jest umieszczenie przewodnika wspól- srodkowo w tarczy.Do stosowania sposobu wedlug wynalazku sluzy urzadzenie, zawierajace baterie kondensatorów, w obwód której jest wlaczony szeregowo trygatron z ukladem sterujacym oraz przewodnik lub pól¬ przewodnik, umieszczony w komorze prózniowej, przy czym bateria kondensatorów jest zasilana na¬ pieciem stalym ze^zródla wysokiego napiecia, a w celu termicznego odgazowania przewodnika jest podlaczany do niego transformator niskiego na¬ piecia, o plynnie regulowanej przekladni.Urzadzenie do napylania dowolnych powierzchni, zwlaszcza cylindrycznych tarcz, wedlug wynalazku, jest uwidocznione w przykladowym rozwiazaniu na rysunku, który przedstawia jego schemat.Urzadzenie sklada sie z baterii kondensatorów 1, zasilanej zródlem 2 wysokiego napiecia, tworzacej obwód z trygatronem 3 oraz przewodnikiem 4 lub pólprzewodnikiem. Równolegle do przewodnika 4 jest na czas jego odgazowania podlaczany trans¬ formator 5 niskiego napiecia o plynnie regulowa¬ nej przekladni. Trygatron 3 zawiera dwie glówne elektrody 6 i 7 na wysokim i na zerowym poten¬ cjale oraz pomocnicza elektrode 8, polaczona ze sterujacym ukladem 9. Przewodnik 4 jest umiesz¬ czony w prózniowej komorze 10, polaczonej z uk- , ladem prózniowych pomp 11.Jesli napylana powierzchnie stanowi wewnetrzna powierzchnia cylindrycznej tarczy generatora neu¬ tronów, wówczas tarcze 12 umieszcza sie cen- trycznie wokól przewodnika 4, jak to pokazano na rysunku.Napylanie dowolnych powierzchni sposobem wedlug wynalazku odbywa sie nastepujaco: w ko¬ morze 1, z umieszczonym przewodnikiem 4 oraz poddawanym napyleniu przedmiotem na przyklad cylindryczna tarcza 12, które uprzednio dokladnie oczyszczono na drodze chemicznej i termicznej, wytwarza sie próznie, rzedu okolo 10~5 Tr.Równo¬ czesnie do przewodnika 4 podlacza sie transforma¬ tor 5, za pomoca którego przewodnik 4 ulega wy¬ zarzeniu i odgazowaniu. Nastepnie w bardzo krót¬ kim czasie, nieprzekraczajacym kilkunastu mikro¬ sekund, doprowadza sie do przewodnika 4 duze ilosci energii elektrycznej. W tym celu laduje sie baterie kondensatorów 1 ze zródla 2 wysokiego napiecia, wynoszacym od kilku do kilkudziesieciu kilowoltów, po czym ze sterujacego ukladu 9 zo¬ staje podany na trygatron 3 krótkotrwaly impuls napieciowy, powodujacy przeskok iskrowy pomie¬ dzy pomocnicza elektroda 8 a glówna elektroda 7 trygatronu 3, bedacego na zerowym potencjale. Na¬ stepstwem tego jest lukowe zwarcie glównych 4 elektroda i 7, a tym samym zamkniecie obwodu rozladowania baterii kondensatorów 1; • ^ Czasowy przebieg rozladowania baterii konden¬ satorów 1 o charakterze oscylacyjnym lub aperio- 5 dycznym, dostarcza przewodnikowi 4 w bardzo krótkim czasie porcje energii elektrycznej, zamie¬ nionej na energie cieplna, w wyniku której naste¬ puje gwaltowne wyparowanie przewodnika 4. Roz¬ prezajace sie pary osiadaja na otaczajacej go po- io wierzchni napylanej tarczy 12, tworzac na niej warstwe o zadanej grubosci. Grubosc - napylonej warstwy zalezy od masy przewodnika oraz od od¬ leglosci pomiedzy nim, a napylona powierzchnia danego przedmiotu. Ilosc energii, gromadzonej w 15 baterii kondensatorów, potrzebna do gwaltownego wyparowania przewodnika, jest regulowana napie¬ ciem, zasilajacym baterie, w zaleznosci ód warto¬ sci ciepla parowania, charakterystycznego dla da¬ nego rodzaju przewodnika i jego masy. 20 Sposób napylania dowolnych powierzchni, zwla¬ szcza tarcz cylindrycznych generatorów neutro¬ nów, wedlug. wynalazku, zapewnia uzyskanie na¬ pylonej warstwy bez zanieczyszczen, dzieki bardzo krótkiemu czasowi napylania, uniemozliwiajacemu 25 szkodliwe oddzialywanie gazów resztkowych, znaj¬ dujacych sie w komorze. Ponadto do napylania mozna stosowac wszystkie materialy przewodzace prad elektryczny, bedace cialami stalymi, nieza¬ leznie od preznosci ich par. 30 Urzadzenie wedlug wynalazku odznacza sie pro¬ stota konstrukcji, latwoscia obslugi i niewielkim kosztem wykonania. PL PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe 35 1. Sposób napylania dowolnych powierzchni,, zwlaszcza tarcz cylindrycznych generatorów neutro¬ nów, znamienny tym, ze napylanie powierzchni od¬ bywa sie przez gwaltowne wyparowanie w prózni 40 substancji stalej, bedacej przewodnikiem lub pól¬ przewodnikiem, w wyniku krótkotrwalego impulsu pradowego o duzym natezeniu, trwajacego do kil- . kunastu mikrosekund. 2. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug 45 zastrz.

1., zawierajace komore prózniowa, baterie kondensatorów, zródlo wysokiego napiecia, trygat¬ ron i transformator niskiego napiecia, o plynnie regulowanej przekladni, znamienne tym, ze w ob¬ wód baterii kondensatorów (1), zasilanej ze zródla 50 (2) wysokiego napiecia, jest wlaczony szeregowo trygatron (3), ze sterujacym ukladem (9) oraz przewodnik (4) lub pólprzewodnik, umieszczony w prózniowej komorze (10), przy czym w celu ter¬ micznego odgazowania przewodnika (4) do tego 55 obwodu jest podlaczony równolegle do przewodni¬ ka (4), transformator (5) niskiego napiecia.KI. 48 b, 13/00 62850 MKP C 23 c, 13/00 12 to PL PL