RU2022053C1 - Apparatus for ion-plasma cleaning of dielectric surfaces - Google Patents

Apparatus for ion-plasma cleaning of dielectric surfaces Download PDF

Info

Publication number
RU2022053C1
RU2022053C1 SU4945792A RU2022053C1 RU 2022053 C1 RU2022053 C1 RU 2022053C1 SU 4945792 A SU4945792 A SU 4945792A RU 2022053 C1 RU2022053 C1 RU 2022053C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ion
cathode
heater
working fluid
source
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Игнатенко
А.Т. Антипов
Ю.И. Григорьев
Б.А. Медников
С.Л. Лавренюк
В.А. Шувалов
Г.Г. Халов
Original Assignee
Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева filed Critical Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева
Priority to SU4945792 priority Critical patent/RU2022053C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2022053C1 publication Critical patent/RU2022053C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

FIELD: technical physics and space research. SUBSTANCE: apparatus has ion source, cathode-condenser, vessel with working stuff, working stuff feeding and consumption control system, discharge power source. Cathode- condenser is made in the form of metal surface of screen-funnel, mounted on butt surface of ion source. Vessel with working stuff has axial no-go canal with heater. System of consumption control is made as heater power regulator with discharge current bias. EFFECT: apparatus has improved operational specifications, high reliability and simplicity. 1 dwg

Description

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано при разработке устройств для ионно-плазменного травления и очистки материалов, нейтрализации высоковольтной дифференциальной зарядки диэлектрических поверхностей геостационарных космических аппаратов, прецизионной ориентации искусственных спутников Земли на геостационарных орбитах, астрофизических исследований космического пространства. The invention relates to technical physics and can be used in the development of devices for ion-plasma etching and purification of materials, neutralization of high-voltage differential charging of dielectric surfaces of geostationary spacecraft, precision orientation of artificial Earth satellites in geostationary orbits, astrophysical research of outer space.

Известны устройства, использующие потоки низкотемпературной плазмы и ионные пучки для травления и очистки материалов, получения атомно-чистых поверхностей, полировки оптических поверхностей и др. Общим для устройств, используемых при реализации ионно-плазменного и ионно-лучевого травления, является генерация ионов с энергией ≈ 0,5-10 кэВ и облучение ими обрабатываемой поверхности твердого тела (подложки, мишени). В качестве рабочего тела используются тяжелые ионы инертных газов. Распыление материала облучаемой поверхности (физическое распыление) происходит, когда энергия ионов пучка Еi превосходит пороговую энергию Eпор, значения которой при нормальном падении ионов для широкого класса материалов определены диапазоном Епор ≈10-40 эВ. Ниже Епор распыление практически отсутствует, Устройства, применяемые для реализации ионно-плазменного, ионно-лучевого и реактивного ионно-лучевого травления и очистки поверхностей твердых тел, включают в свой состав автономный источник ионов с электростатической ионно-оптической системой фокусировки ионного пучка, систему подачи рабочего тела, например аргона, источник ускоряющего напряжения, систему электропитания катода, систему компенсации объемного заряда ионного пучка.Known devices using low-temperature plasma flows and ion beams for etching and cleaning materials, producing atomically clean surfaces, polishing optical surfaces, etc. Common to devices used in the implementation of ion-plasma and ion-beam etching is the generation of ions with energy ≈ 0.5-10 keV and irradiation of the treated surface of a solid body (substrate, target). As a working fluid heavy ions of inert gases are used. Spraying the material of the irradiated surface (physical sputtering) occurs when the energy of the beam ions E i exceeds the threshold energy E pores , the values of which for normal ion incidence for a wide class of materials are determined by the range of E pores ≈10-40 eV. Below E pore, sputtering is practically absent. The devices used to implement ion-plasma, ion-beam and reactive ion-beam etching and cleaning surfaces of solids include an autonomous ion source with an electrostatic ion-optical ion beam focusing system, a feed system a working fluid, for example argon, an accelerating voltage source, a cathode power supply system, an ion beam space charge compensation system.

Вторая группа устройств включает плазменный источник ионов, систему подачи рабочего тела, источники ускоряющего и управляющего напряжений, источник электропитания газоразрядной камеры ионизации. The second group of devices includes a plasma ion source, a supply system for the working fluid, sources of accelerating and control voltages, and a power supply for the gas-discharge ionization chamber.

Недостатками перечисленных устройств являются сложность изготовления и юстировки ионно-оптических электродных систем; низкая величина плотности ионного тока при энергии ионов пучка Еi ≈ 400 эВ; низкая производительность устройства, обусловленная низкой плотностью ионного тока; значительные затраты энергии на нейтрализацию объемного заряда ионного пучка.The disadvantages of these devices are the difficulty of manufacturing and aligning ion-optical electrode systems; low ion current density at a beam ion energy of E i ≈ 400 eV; low device performance due to low ion current density; significant energy expenditures for the neutralization of the space charge of the ion beam.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для ионно-плазменного травления и очистки, использующее в качестве источника ионов ускоритель с замкнутым дрейфом электронов и протяженной зоной ускорения, которое принято за прототип. Устройство состоит из источника ионов (УЗДП), катода-компенсатора, системы подачи рабочего тела - инертного газа, источника ускоряющего напряжения, источника электропитания катода-компенсатора. Closest to the proposed is a device for ion-plasma etching and cleaning, using as an ion source an accelerator with a closed electron drift and an extended acceleration zone, which is taken as a prototype. The device consists of an ion source (SPD), a cathode-compensator, a supply system of the working fluid - an inert gas, an accelerating voltage source, a power source of the cathode-compensator.

Недостатками пpототипа являются наличие в составе устройства катода-компенсатора, выполненного в виде накаливаемой нити или полого катода с гексаборидом лантана в качестве эмиттера электронов, что увеличивает массу и усложняет конструкцию устройства, увеличивает его габариты, требует автономного источника электропитания для катода-компенсатора; значительные (до 50%) энергозатраты подводимой мощности на функционирование системы компенсации объемного заряда ионного пучка; эрозия и разрушение стенок ускоряющего канала, что уменьшает ресурс эксплуатации устройства; загрязнение ионного пучка продуктами эрозии; наличие в устройстве системы подачи рабочего тела, включающей емкость с газом высокого давления, редуктор, заправочный клапан, что усложняет и утяжеляет конструкцию устройства, уменьшает время хранения рабочего тела и делает проблематичным применение устройства для эксплуатации в космических условиях. The disadvantages of the prototype are the presence of a compensator cathode in the device, made in the form of a filament or a hollow cathode with lanthanum hexaboride as an electron emitter, which increases the mass and complicates the design of the device, increases its dimensions, requires an autonomous power supply for the compensator cathode; significant (up to 50%) energy consumption of the input power for the operation of the system for compensation of the space charge of the ion beam; erosion and destruction of the walls of the accelerating channel, which reduces the service life of the device; ion beam contamination by erosion products; the presence in the device of the supply system of the working fluid, including a container with high pressure gas, a gearbox, a filling valve, which complicates and complicates the design of the device, reduces the storage time of the working fluid and makes it difficult to use the device for operation in space conditions.

Целью изобретения является упрощение конструкции, уменьшение массово-энергетических и габаритных характеристик, повышение надежности, увеличение ресурса эксплуатации, увеличение времени хранения рабочего тела, упрощение регулирования текущего расхода. The aim of the invention is to simplify the design, reduce the mass-energy and overall characteristics, increase reliability, increase the service life, increase the storage time of the working fluid, simplify the regulation of current consumption.

Цель достигается тем, что в устройстве, включающем источник ионов с замкнутым дрейфом электронов, емкость с рабочим телом и систему его подачи и регулирования расхода, катод-компенсатор, источник электропитания разряда, катод-компенсатор выполнен в виде металлической поверхности экрана-раструба, установленного на торцовой поверхности источника ионов. The goal is achieved in that in a device including a source of ions with a closed electron drift, a container with a working fluid and a system for supplying and regulating the flow rate, a cathode-compensator, a discharge power supply, and a cathode-compensator are made in the form of a metal surface of a bell screen mounted on end surface of the ion source.

Цель достигается также тем, что емкость заполнена твердым рабочим телом, снабжена осевым непроходным каналом с нагревателем, а система регулирования текущего расхода выполнена в виде регулятора мощности нагревателя с обратной связью по величине разрядного тока. The goal is also achieved by the fact that the tank is filled with a solid working fluid, equipped with an axial impassable channel with a heater, and the current flow control system is made in the form of a heater power regulator with feedback according to the magnitude of the discharge current.

Сущность предлагаемого изобретения в следующем. Компенсация объемного заряда ионного пучка может быть осуществлена за счет фото- и вторичных электронов, эмиттируемых металлической поверхностью экрана-раструба, облучаемой газовыми ионами пучка. В известных работах показано, что ≈30-40% подводимой мощности разряда уходит на электромагнитное излучение в ВУФ-области спектра. Для широкого класса металлов при энергии фотонов h ν ≈ 5 эВ квантовый выход γν ≈ 10-2-10-4. Максимальное значение γν ≈ 0,1 достигается при энергиях фотонов h ν ≈ 12 эВ. Учитывая, что в предлагаемом устройстве в качестве источника ионов используется одна из разновидностей УЗДП с более высоким уровнем энергии ионов, реально предположить, что выход основной части фотоэлектронов в предлагаемом устройстве обусловлен фотонами с энергией hν ≈ 5-15 эВ и для большинства материалов металлической поверхности экрана-раструба γν ≅ 0,1. С другой стороны, учитывая, что среднее по пучку значение угла отклонения траектории ионов от оси источника ионов составляет cos β ≈ 0,95 ( β ≈ 18о), то бомбардировка газовыми ионами металлической поверхности экрана-раструба, выполненного, например, в виде диффузора, прямого цилиндра или конфузора, установленных на торцовой поверхности источника ионов, является источником вторичных электронов. При бомбардировке металлической поверхности положительными газовыми ионами с энергией Ei ≈1-1000 эВ последние с вероятностью, близкой к единице, Оже-нейтрализуются на бомбардируемой поверхности с эмиссией вторичных электронов. Коэффициент вторичной ионно-электронной эмиссии γi для газовых ионов, например атомарного кислорода 0+, с энергией Ео+ ≈ 600 эВ на поверхности большинства металлов, например стали Х18Н10Т, составляет γi ≈ 0,1. Эта величина может быть определена для различных пар газовый ион-металл по данным в известных работах, которые аппроксимируют зависимость γi ≈ 0,016 (hi -e χ ), где hi - энергия ионизация падающего иона; е χ - работа выхода. В частности, для атомарного кислорода hi ≈ 13,5 эВ, работа выхода стали Х18Н10Т еχ ≈ 4,1 эВ. Таким образом посредством выбора геометрии экрана-раструба можно при бомбардировке его металлической поверхности газовыми ионами расходящегося пучка осуществить генерацию вторичных электронов в количестве, достаточном для компенсации объемного заряда ионного пучка без применения катода-компенсатора в виде накаливаемой нити или полого катода с гексаборидом лантана. При этом распыление металлической поверхности экрана-раструба положительными газовыми ионами, сопровождающее бомбардировку, обеспечивает необходимую чистоту облучаемой и бомбардируемой поверхности. Физическое распыление освобождает ее от слоев адсорбированных газов, оксидных пленок и покрытий. Физическое распыление при бомбаpдировке металлической поверхности экрана-раструба положительными газовыми ионами с энергией Еi ≈ 600 эВ является источником положительных и отрицательных ионов ( ≈ 1%), а в основном - нейтралов.The essence of the invention is as follows. Compensation of the space charge of the ion beam can be carried out due to photo- and secondary electrons emitted by the metal surface of the screen-socket irradiated with gas ions of the beam. In well-known works it is shown that ≈30-40% of the input power of the discharge goes to electromagnetic radiation in the VUV region of the spectrum. For a wide class of metals, at a photon energy of h ν ≈ 5 eV, the quantum yield is γ ν ≈ 10 -2 -10 -4 . The maximum value of γ ν ≈ 0.1 is achieved at photon energies h ν ≈ 12 eV. Considering that in the proposed device, one of the varieties of SPD with a higher ion energy level is used as the ion source, it is realistic to assume that the yield of the bulk of the photoelectrons in the proposed device is due to photons with an energy of hν ≈ 5-15 eV and for most materials of the metal screen surface -socket γ ν ≅ 0.1. On the other hand, taking into account that the average beam deviation angle of the ion trajectory from the axis of the ion source is cos β ≈ 0.95 (β ≈ 18 ° ), the gas ion bombardment of the metal surface of the bell-shaped screen, made, for example, in the form of a diffuser A direct cylinder or confuser mounted on the end surface of the ion source is a source of secondary electrons. When a metal surface is bombarded with positive gas ions with an energy of E i ≈1-1000 eV, the latter, with a probability close to unity, are Auger neutralized on the bombarded surface with the emission of secondary electrons. The secondary ion-electron emission coefficient γ i for gas ions, for example, atomic oxygen 0 + , with an energy E о + ≈ 600 eV on the surface of most metals, for example, X18H10T steel, is γ i ≈ 0.1. This value can be determined for various gas-metal-ion pairs according to data in well-known works that approximate the dependence γ i ≈ 0.016 (h i -e χ), where h i is the ionization energy of the incident ion; e χ is the work function. In particular, for atomic oxygen h i ≈ 13.5 eV, the work function of steel X18H10T is χ 4.1 eV. Thus, by choosing the geometry of the bell-shaped screen, when the metal surface is bombarded with gas ions of a diverging beam, secondary electrons can be generated in an amount sufficient to compensate for the space charge of the ion beam without using a compensating cathode in the form of a filament or a hollow cathode with lanthanum hexaboride. Moreover, the spraying of the metal surface of the screen-bell with positive gas ions, accompanying the bombardment, provides the necessary cleanliness of the irradiated and bombarded surface. Physical spraying frees it from layers of adsorbed gases, oxide films and coatings. Physical sputtering during the bombardment of the metal surface of the bell-screen with positive gas ions with an energy of E i ≈ 600 eV is a source of positive and negative ions (≈ 1%), and mainly neutral ones.

На основании изложенного можно прийти к выводу, что компенсация объемного заряда ионного пучка в предлагаемом устройстве реализуется за счет фотоэмиссии и вторичной ионно-электронной эмиссии, для которых при энергии газовых ионов Еi 1-1000 эВ, энергии фотонов h ν ≈ 5-12 эВ, квантовый выход из различных металлов γν <0,1; для пары, например. 0+ - металл γi ≈ 0,1. При этом преобладающим с позиции генерации электронов и управления процессом их генерации является механизм вторичной ионно-электронной эмиссии.Based on the foregoing, it can be concluded that the compensation of the space charge of the ion beam in the proposed device is realized due to photoemission and secondary ion-electron emission, for which, with the energy of gas ions E i 1-1000 eV, the photon energy h ν ≈ 5-12 eV , quantum yield from various metals γ ν <0.1; for a couple, for example. 0 + - metal γ i ≈ 0.1. Moreover, the mechanism of secondary ion-electron emission is predominant from the point of view of electron generation and controlling the process of their generation.

Замена в системе подачи рабочего тела емкости, заполненной газообразным рабочим телом высокого давления, на емкость, заполненную твердым рабочим телом с давлением окружающей среды и снабженную осевым непроходным каналом с нагревателем, позволяет многократно уменьшить массу системы подачи и устройства в целом. Так, например, при использовании предлагаемого устройства для ионно-плазменной очистки диэлектрических поверхностей в условиях космического полета модуля "Квант" (объектив телекамеры) масса системы подачи составила 250 г, из которых 50 г - масса твердого рабочего тела, преимущественно перманганата калия, а 200 г - масса емкости с нагревателем. Масса эквивалентной системы подачи газообразного рабочего тела, содержащая ≈ 20 л кислорода, составляет не менее 10 кг, а время хранения рабочего тела в твердой фазе при давлении окружающей среды практически не ограничено, тогда как условия и требования хранения газообразного кислорода существенно сложнее. Replacing in the supply system of the working fluid of a container filled with a gaseous working fluid of high pressure with a container filled with a solid working fluid with ambient pressure and equipped with an axial bore channel with a heater can significantly reduce the weight of the supply system and the device as a whole. So, for example, when using the proposed device for ion-plasma cleaning of dielectric surfaces in space flight of the "Quantum" module (camera lens), the mass of the feed system was 250 g, of which 50 g was the mass of a solid working medium, mainly potassium permanganate, and 200 g is the mass of the tank with a heater. The mass of the equivalent gaseous working fluid supply system containing ≈ 20 l of oxygen is at least 10 kg, and the storage time of the working fluid in the solid phase at ambient pressure is practically unlimited, while the conditions and requirements for storing gaseous oxygen are much more complicated.

Регулирование текущего расхода осуществляется управляющими прямоугольными импульсами напряжения частотой 12 кГц. При подаче импульсного напряжения на нагреватель вся электрическая мощность источника питания устройства идет на накал спирали. По мере появления расхода ( ≈ 10 мин) и в связи с этим разрядного тока ширина управляющих импульсов изменяется. При этом ток в цепи нагревателя изменяется, что приводит к изменению расхода. Заданные расход рабочего тела и разрядный ток поддерживаются автоматически. The current flow rate is controlled by control rectangular voltage pulses with a frequency of 12 kHz. When applying a pulse voltage to the heater, all the electrical power of the device’s power source goes to the glow of the spiral. As the flow rate appears (≈ 10 min) and, therefore, the discharge current, the width of the control pulses changes. In this case, the current in the heater circuit changes, which leads to a change in flow. The set flow rate of the working fluid and the discharge current are supported automatically.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство имеет следующие отличительные признаки: катод-компенсатор выполнен в виде металлической поверхности экрана-раструба; экран-раструб установлен на торцовой поверхности источника ионов; емкость заполнена твердым рабочим телом; емкость снабжена осевым непроходным каналом с нагревателем; система регулирования текущего расхода выполнена в виде регулятора мощности нагревателя с обратной связью по величине разрядного тока. Comparative analysis with the prototype shows that the claimed device has the following distinctive features: the cathode-compensator is made in the form of a metal surface of the screen-socket; a bell screen is mounted on the end surface of the ion source; the tank is filled with a solid working fluid; the tank is equipped with an axial impassable channel with a heater; the current consumption control system is made in the form of a heater power regulator with feedback on the magnitude of the discharge current.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Therefore, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."

Сравнение заявляемого решения с другими, известными в науке и технике, решениями не позволило выявить в них признаки, сходные с теми, которые отличают заявляемое решение от прототипа. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия". Comparison of the claimed solutions with other solutions known in science and technology, did not allow to reveal in them signs similar to those that distinguish the claimed solution from the prototype. Therefore, the claimed technical solution meets the criterion of "significant differences".

Примером конкретной реализации предлагаемого технического решения является устройство, конструктивная схема которого приведена на чертеже. An example of a specific implementation of the proposed technical solution is a device, a structural diagram of which is shown in the drawing.

Устройство содержит источник 1 ионов с замкнутым дрейфом электронов, емкость 2 с твердым рабочим телом 3, регулятор 4 расхода, катод-компенсатор в виде металлического экрана-раструба 5, источника 6 электропитания устройства. Емкость рабочего тела имеет непроходной осевой канал с нагревателем 7, предохранительный 8 и расходный 9 клапаны, диэлектрическую расходную магистраль 10. Позиции 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 13 составляют систему подачи и регулирования текущего расхода. Магнитное поле в источнике 1 ионов создается магнитной системой 11. Устройство генерирует ионы и облучает ими диэлектрическую мишень - подложку 12. Сопротивление 13 служит для регистрации величины разрядного тока. The device comprises an ion source 1 with a closed electron drift, a capacitance 2 with a solid working fluid 3, a flow regulator 4, a cathode-compensator in the form of a metal screen-bell 5, and a device power supply 6. The capacity of the working fluid has an impassable axial channel with a heater 7, a safety 8 and a flow valve 9, a dielectric flow line 10. Positions 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 13 constitute a system for supplying and regulating the current flow rate. The magnetic field in the ion source 1 is created by the magnetic system 11. The device generates ions and irradiates them with a dielectric target — the substrate 12. The resistance 13 serves to register the magnitude of the discharge current.

Устройство работает следующим образом. При включении в бортовую цепь источника 6 питания устройства в разрядную цепь источника 1 ионов поступает высокое напряжение в 2,5 кВ и низкое импульсное напряжение в 27 В в цепь нагревателя 7. По истечении некоторого времени нагрева, необходимого для термического разложения твердого рабочего тела 3, посредством системы подачи и регулирования 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 13 рабочее тело в виде газа поступает в область разряда источника 1 ионов. Загорается разряд и генерируется ионный пучок, который компенсируется вторичными электронами, выбиваемыми с металлической поверхности экрана-раструба 5, и направляется на диэлектрическую мишень - подложку 12. Заданная величина разрядного тока в течение всего периода работы устройства поддерживается системой регулирования расхода 4, 6, 7, 13. The device operates as follows. When the on-board circuit of the device power supply 6 is turned on, the discharge circuit of the ion source 1 receives a high voltage of 2.5 kV and a low pulse voltage of 27 V into the circuit of heater 7. After some heating time is required for thermal decomposition of the solid working fluid 3, by means of the supply and regulation system 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 13, the working fluid in the form of gas enters the discharge region of the ion source 1. The discharge lights up and an ion beam is generated, which is compensated by secondary electrons knocked out from the metal surface of the socket screen 5, and is directed to a dielectric target — substrate 12. The set value of the discharge current during the entire period of operation of the device is supported by a flow control system 4, 6, 7, thirteen.

Эксперименты показали, что при мощностях ионного пучка в 1...20 Вт имеются режимы работы ускорителя ионов с катодом-компенсатором в виде раструба, когда полный ток на карнизе ускорителя ионов и стенке вакуумной камеры близок к нулю. Эти режимы характеризуются следующими параметрами: разрядный ток 2...15 мА, ускоряющее напряжение 1,8...2,5 кВ, объемный расход рабочего тела, кислорода 0,2...0,5 см3/с.The experiments showed that at ion beam powers of 1 ... 20 W, there are operating modes of the ion accelerator with a compensating cathode in the form of a bell, when the total current on the eaves of the ion accelerator and the wall of the vacuum chamber is close to zero. These modes are characterized by the following parameters: discharge current 2 ... 15 mA, accelerating voltage 1.8 ... 2.5 kV, volumetric flow rate of the working fluid, oxygen 0.2 ... 0.5 cm 3 / s.

Частично результаты экспериментальных данных опубликованы в "Отчете о научно-исследовательской работе кафедры двигателестроения", тема 61-86, гл. 3, с. 37 (микрофильм отчета во ВНТИЦентре р. N 02890018566, от 02.06.89). Partially, the results of experimental data are published in the "Report on the research work of the Department of Engine Engineering", topic 61-86, chap. 3, p. 37 (a microfilm of a report at the All-Russian Scientific Research Center for Scientific Research and Technology of the Russian Federation No. 0290090018566, dated 02.06.89).

Разработанное авторами устройство применялась для ионной очистки в условиях космоса загрязненного стекла бленды телекамеры, установленной на модуле "Квант" орбитальной станции "Мир". Основные технические характеристики устройства: масса 5 кг, габариты 133х195х310 мм, мощность ионного пучка 20 Вт, мощность нагревателя рабочего тела в стартовом режиме 50 Вт, энергия ионов порядка 500 эВ, время эффективной очистки загрязнения 120 мин, время выхода на оптимальный режим работы 12 мин. The device developed by the authors was used for ion cleaning in space of contaminated glass of the camera lens hood installed on the Quant module of the Mir orbital station. The main technical characteristics of the device: weight 5 kg, dimensions 133x195x310 mm, ion beam power 20 W, power of the working medium heater in the starting mode 50 W, ion energy of the order of 500 eV, effective pollution cleaning time 120 min, time to reach the optimum operating mode 12 min .

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННОЙ ОЧИСТКИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, содержащее источник ионов с замкнутым дрейфом электронов, емкость с рабочим веществом, систему подачи и регулирования расхода рабочего вещества, катод-компенсатор, источник электропитания разряда, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, улучшения эксплуатационных характеристик, катод-компенсатор выполнен в виде металлического экрана-раструба, установленного на торцевой поверхности источника ионов, емкость с рабочим веществом снабжена осевым непроходным каналом, в котором установлен нагреватель, система регулирования расхода рабочего вещества выполнена в виде регулятора мощности нагревателя с обратной связью по величине разрядного тока. DEVICE FOR ION-PLASMA CLEANING OF DIELECTRIC SURFACES, containing a source of ions with a closed electron drift, a container with a working substance, a system for supplying and controlling the flow rate of a working substance, a cathode-compensator, a discharge power supply, characterized in that, in order to simplify the design, improve operational characteristics, the cathode-compensator is made in the form of a metal screen-socket mounted on the end surface of the ion source, the container with the working substance is provided with axial poor In the bottom channel in which the heater is installed, the system for controlling the flow rate of the working substance is made in the form of a heater power regulator with feedback on the magnitude of the discharge current.
SU4945792 1991-03-14 1991-03-14 Apparatus for ion-plasma cleaning of dielectric surfaces RU2022053C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4945792 RU2022053C1 (en) 1991-03-14 1991-03-14 Apparatus for ion-plasma cleaning of dielectric surfaces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4945792 RU2022053C1 (en) 1991-03-14 1991-03-14 Apparatus for ion-plasma cleaning of dielectric surfaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2022053C1 true RU2022053C1 (en) 1994-10-30

Family

ID=21579451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4945792 RU2022053C1 (en) 1991-03-14 1991-03-14 Apparatus for ion-plasma cleaning of dielectric surfaces

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2022053C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014092856A1 (en) * 2012-12-14 2014-06-19 The Penn State Research Foundation Ultra-high speed anisotropic reactive ion etching
RU2642852C1 (en) * 2016-10-27 2018-01-29 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Device for stationary generation of ion beam

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IY Всесоюзная конференция по плазменным ускорителям и ионным инжекторам. Тезисы докладов. М., ВНТИЦ, 1978, с.409-414. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014092856A1 (en) * 2012-12-14 2014-06-19 The Penn State Research Foundation Ultra-high speed anisotropic reactive ion etching
US9966232B2 (en) 2012-12-14 2018-05-08 The Penn State Research Foundation Ultra-high speed anisotropic reactive ion etching
RU2642852C1 (en) * 2016-10-27 2018-01-29 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Device for stationary generation of ion beam

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5947421A (en) Electrostatic propulsion systems and methods
JP2692999B2 (en) Electrostatic ion attitude control engine with improved propulsion adjustment
US5628831A (en) Method for cleaning contaminants from a body in space using a space charge neutral plasma
US5581156A (en) HF sustained, DC discharge driven negative ion source with automatic control system
US4800281A (en) Compact penning-discharge plasma source
JP3682706B2 (en) Spacecraft propulsion system
US5391962A (en) Electron beam driven negative ion source
US4737688A (en) Wide area source of multiply ionized atomic or molecular species
RU2022053C1 (en) Apparatus for ion-plasma cleaning of dielectric surfaces
JPH0660839A (en) Improved plasma generation apparatus and related ionozation method
US5019705A (en) High brilliance negative ion and neutral beam source
Kistemaker On ion sources with high efficiency and intensity
Kwan High current ion sources and injectors for induction linacs in heavy ion fusion
Xiang et al. Study of magnesium photocathodes for superconducting RF photoinjectors
Alton Ion sources for initial use at the Holifield Radioactive Ion Beam Facility
RU2726152C1 (en) Electric rocket engine (versions)
RU2776324C1 (en) Ramjet relativistic engine
RU2458490C2 (en) Method of controlling ion electric rocket engines and apparatus for realising said method (versions)
US4942339A (en) Intense steady state electron beam generator
Beattie et al. Xenon ion sources for space applications
Mitterauer Liquid metal ion sources as thrusters for electric space propulsion
Bel’chenko et al. Pulsed multiampere source of negative hydrogen ions
Alton et al. Selection and design of ion sources for use at the Holifield radioactive ion beam facilitya
RU2072447C1 (en) Method of producing thrust in electrical rocket engine
Chaudhri et al. Role of photons in the glow discharge in hollow cylindrical cathodes