RU2548016C1 - Устройство для ионной обработки внутренних поверхностей изделий миллиметрового диапазона - Google Patents
Устройство для ионной обработки внутренних поверхностей изделий миллиметрового диапазона Download PDFInfo
- Publication number
- RU2548016C1 RU2548016C1 RU2013146253/07A RU2013146253A RU2548016C1 RU 2548016 C1 RU2548016 C1 RU 2548016C1 RU 2013146253/07 A RU2013146253/07 A RU 2013146253/07A RU 2013146253 A RU2013146253 A RU 2013146253A RU 2548016 C1 RU2548016 C1 RU 2548016C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ion source
- power supply
- flange
- electric
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Устройство для ионной обработки внутренних поверхностей изделий миллиметрового диапазона предназначено для нанесения внутреннего электропроводящего покрытия из дорогостоящих материалов с малым удельным сопротивлением, в котором толщина скин-слоя должна быть 3…4 мкм. Устройство содержит источник ионов (2), который размещен в образованном между обрабатываемым изделием (1) и торцевыми фланцами (5, 14) герметичном объеме. В торцевых фланцах (5) и (14) установлены переключатели реверса (16). Электроды электрической дуги (3) источника ионов снабжены насадками (4) из имплантируемого металла. В торцевом фланце (5) скользит шток (6), перемещающий источник ионов при помощи управляемого электропривода (7) равномерного перемещения, вход управления которого соединен с выходом блока сравнения (9), один вход которого соединен с блоком (8) электронной программы обработки, другой его вход соединен с выходом измерителя эквивалентного заряда (10), дифференциальные входы которого соединены с измерительным резистором (12), включенным между скользящими контактами (11), механически соединенными со штоком (6) и минусовой клеммой блока питания (13), плюсовая клемма которого соединена с одним электродом (3) электрической дуги и с одним из выводов переменного напряжения блока питания, другой вывод переменного напряжения через провод в виде спирали (15), размещенный во фланце (14), соединен с другим электродом электрической дуги. В процессе обработки изделия источник ионов (2) доходит до переключателя реверса (16) на фланце (5), включает его, в результате чего происходит реверс электропривода (7), и источник ионов 2 начинает движение в обратную сторону от фланца (5) к фланцу (14). Технический результат - повышение качества обработанных поверхностей за счет того, что электропривод обеспечивает равномерное перемещение источника ионов вдоль обрабатываемой поверхности. 1 ил.
Description
Изобретение относится к ионно-лучевым приборам и устройствам, применяемым для нанесения электропроводящего покрытия из дорогостоящих материалов с малым удельным сопротивлением на внутренние поверхности изделий миллиметрового диапазона, в которых толщина скин-слоя должна быть 3…4 мкм.
Известно «Устройство для ионной обработки внутренних поверхностей объектов миллиметрового диапазона» [Заявка на изобретение №2011112582 RU от 01.04.2011, МПК H01J 37/30, опубликована 27.05.2013], принятое в качестве прототипа. Устройство содержит источник ионов, снабженный электродами электрической дуги, имеющий насадки из имплантируемого материала. Источник ионов через шток механически соединен с управляемым электроприводом пошагового перемещения, вход управления которым соединен с выходом блока сравнения, один вход которого соединен с блоком электронной программы обработки, другой вход блока сравнения соединен с выходом измерителя эквивалентного заряда, дифференциальные входы которого соединены с измерительным резистором катионного тока, включенным между механически соединенными со штоком скользящими контактами электрического поля, скрещенного с электромагнитным полем электрической дуги, и минусовой клеммой блока питания, плюсовая клемма которого соединена с одним выводом переменного напряжения блока питания и с одним электродом электрической дуги источника ионов, а другой электрод электрической дуги через выполненный в виде спирали провод соединен с другим выводом переменного напряжения блока питания.
Недостатком устройства является невысокое качество нанесенного электропроводящего покрытия. Пошаговое перемещение источника ионов вызывает в полученном покрытии появление неровностей - впадин и выступов, которые образуются из-за того, что размер покрытия, наносимого при каждом шаге, реально оказывается больше или меньше длины шага перемещения источника ионов. Такое покрытие будет существенно искажать электромагнитные волны и информацию, передаваемую изделием.
Задачей изобретения является повышение качества нанесенного на внутренние поверхности изделия электропроводящего покрытия путем обеспечения равномерного перемещения источника ионов вдоль обрабатываемой поверхности в процессе имплантации электропроводящего материала
Поставленная задача решена тем, что устройство для ионной обработки внутренних поверхностей изделий миллиметрового диапазона, содержащее источник ионов, снабженный электродами электрической дуги, на которых имеются насадки из имплантируемого материала, причем источник ионов через шток механически соединен с управляемым электроприводом перемещения, вход управления которым соединен с выходом блока сравнения, один вход которого соединен с блоком электронной программы обработки, другой вход блока сравнения соединен с выходом измерителя эквивалентного заряда, дифференциальные входы которого соединены с измерительным резистором катионного тока, включенным между механически соединенными со штоком скользящими контактами электрического поля и минусовой клеммой блока питания, плюсовая клемма которого соединена с одним выводом переменного напряжения блока питания и с одним электродом электрической дуги источника ионов, а другой электрод электрической дуги через выполненный в виде спирали провод соединен с другим выводом переменного напряжения блока питания, согласно изобретению дополнительно содержит реверсивные выключатели, выходы которых соединены с соответствующими входами управляемого электропривода равномерного перемещения, а выход блока сравнения соединен с управляющим входом блока питания.
Изобретение поясняется чертежом.
На чертеже представлена схема устройства для ионной обработки внутренних поверхностей изделий миллиметрового диапазона.
Устройство содержит помещенный в обрабатываемое изделие 1 источник ионов 2, выполненный на изоляционном жаропрочном основании, на котором закреплены электроды электрической дуги 3, изготовленные из тугоплавкого материала, с насадками 4 из имплантируемого материала. На торцах изделия устанавливают торцевой фланец 5 с вакуумным вентилем и вакуумным уплотнением и торцевой фланец 14. В торцевых фланцах 5 и 14 установлены переключатели реверса 16. В торцевом фланце 5 скользит шток 6, механически соединенный с источником ионов 2, равномерно передвигаемый управляемым электроприводом 7, вход управления которым соединен с выходом блока сравнения 9, а входы реверса электропривода соединены с соответствующими переключателями реверса 16. К одному входу блока 9 подключен выход блока 8 электронной программы обработки, к другому входу подключен выход измерителя эквивалентного заряда 10 имплантированных ионов, дифференциальные входы которого соединены с измерительным резистором 12 катионного тока, включенным между скользящими контактами 11 электрического (Е) поля, механически соединенными со штоком 6, и минусовой клеммой блока питания 13, в котором плюсовая клемма соединена с одним из выводов переменного напряжения и одним электродом 3. В торцевом фланце 14 расположен переключатель реверса 16 и гибкий провод 15 в виде спирали, соединенный с другим электродом 3 электродугового источника ионов и другим выводом переменного напряжения блока питания 13, вход управления которого соединен с выходом блока сравнения 9.
Работает устройство следующим образом. Обрабатываемый объект 1 герметично закрывают торцевыми фланцами 5 и 14. Источник ионов 2 устанавливают в упор с переключателем 16 на фланце 14 и вводят требуемую программу обработки в блок электронной программы 8. В образованном герметичном объеме создают разряжение порядка 10-6 кг/см2. Подают переменное напряжение от блока питания 13 через провод 15 в виде спирали на электроды 3 с насадками 4, между которыми происходит электрический разряд, ионизация разряженного газа, бомбардировка ионами газа насадок 4 и образование ионов имплантируемого материала. Под действием постоянного электрического (Е) поля, скрещенного с полем электрической дуги, между электродом 3, соединенным с плюсовой клеммой блока питания 13, и обрабатываемой поверхностью, находящейся под потенциалом минусовой клеммы блока питания, передаваемым через скользящие контакты 11 (Е) поля на обрабатываемые поверхности, катионы имплантируемого металла устремляются на обрабатываемую поверхность объекта 1, адгезируя с обрабатываемой поверхностью. Одновременно с нанесением покрытия производится равномерное перемещение источника ионов вдоль обрабатываемой поверхности от фланца 14 к фланцу 5 с помощью управляемого электропривода 7. Источник ионов 2 доходит до переключателя 16 на фланце 5, включает его, в результате этого происходит реверс электропривода 7, и источник ионов 2 начинает движение в обратную сторону от фланца 5 к фланцу 14. Через скользящие контакты 11, синхронно перемещаемые с источником ионов вдоль обрабатываемой поверхности, и измерительный резистор 12 катионного тока идет электрический ток, пропорциональный потоку катионов, имплантируемых на обрабатываемую поверхность. Напряжение (разность потенциалов) на резисторе 12, пропорциональное катионному току, подается на дифференциальные входы измерителя эквивалентного заряда 10, где умножается на временной интервал обработки поверхности. В результате получаем эквивалентный электрический заряд, пропорциональный количеству имплантированных ионов на обрабатываемую поверхность. Это количество сравнивается в блоке 9 с заданным количеством в электронном программном блоке 8. При равенстве значений измерительного и программного блока из блока сравнения 9 подается команда на остановку электропривода 7 и выключение блока питания 13.
Равномерное перемещение источника ионов вдоль обрабатываемой поверхности дает возможность имплантировать материалы на внутреннюю поверхность равномерно без образования впадин и выступов по всей длине изделия. Размеры источника ионов меньше размеров обрабатываемой поверхности изделия, что позволяет помещать источник ионов внутри изделия и обрабатывать его внутренние поверхности. Качество обработки внутренних поверхностей контролируется в процессе обработки по эквивалентному заряду, пропорциональному количеству имплантируемых катионов, путем измерения напряжения, создаваемого ионным током катионов, имплантированных на обрабатываемые поверхности, поэтому количество имплантированных катионов соответствует количеству заданному электронной программой.
Claims (1)
- Устройство для ионной обработки внутренних поверхностей изделий миллиметрового диапазона, содержащее источник ионов, снабженный электродами электрической дуги, на которых имеются насадки из имплантируемого материала, причем источник ионов через шток механически соединен с управляемым электроприводом перемещения, вход управления которым соединен с выходом блока сравнения, один вход которого соединен с блоком электронной программы обработки, другой вход блока сравнения соединен с выходом измерителя эквивалентного заряда, дифференциальные входы которого соединены с измерительным резистором катионного тока, включенным между механически соединенными со штоком скользящими контактами электрического поля и минусовой клеммой блока питания, плюсовая клемма которого соединена с одним выводом переменного напряжения блока питания и с одним электродом электрической дуги источника ионов, а другой электрод электрической дуги через выполненный в виде спирали провод соединен с другим выводом переменного напряжения блока питания, отличающееся тем, что дополнительно содержит переключатели реверса, выходы которых соединены с соответствующими входами управляемого электропривода равномерного перемещения, а выход блока сравнения соединен с управляющим входом блока питания.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013146253/07A RU2548016C1 (ru) | 2013-10-16 | 2013-10-16 | Устройство для ионной обработки внутренних поверхностей изделий миллиметрового диапазона |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013146253/07A RU2548016C1 (ru) | 2013-10-16 | 2013-10-16 | Устройство для ионной обработки внутренних поверхностей изделий миллиметрового диапазона |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2548016C1 true RU2548016C1 (ru) | 2015-04-10 |
| RU2013146253A RU2013146253A (ru) | 2015-04-27 |
Family
ID=53282884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013146253/07A RU2548016C1 (ru) | 2013-10-16 | 2013-10-16 | Устройство для ионной обработки внутренних поверхностей изделий миллиметрового диапазона |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2548016C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA11022C2 (ru) * | 1993-09-03 | 1996-12-25 | Володимир Олександрович Дудкін | Устройство для ионно-плазменной обработки изделий |
| US5988103A (en) * | 1995-06-23 | 1999-11-23 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Apparatus for plasma source ion implantation and deposition for cylindrical surfaces |
| RU2164718C1 (ru) * | 2000-07-04 | 2001-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Агентство маркетинга научных разработок" | Установка для формирования наноструктур на поверхности полупроводниковых пластин ионными пучками |
| RU2005138939A (ru) * | 2005-12-15 | 2007-06-20 | Закрытое акционерное общество Научно-производственный центр "Элионна техника" (ЗАО НПЦ "ЭТ") (RU) | Электронно-лучевая пушка для нагрева материалов в вакууме |
| WO2008006856A1 (de) * | 2006-07-12 | 2008-01-17 | Stein, Ralf | Verfahren und vorrichtung zur plasmagestützten chemischen gasphasenabscheidung an der innenwand eines hohlkörpers |
-
2013
- 2013-10-16 RU RU2013146253/07A patent/RU2548016C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA11022C2 (ru) * | 1993-09-03 | 1996-12-25 | Володимир Олександрович Дудкін | Устройство для ионно-плазменной обработки изделий |
| US5988103A (en) * | 1995-06-23 | 1999-11-23 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Apparatus for plasma source ion implantation and deposition for cylindrical surfaces |
| RU2164718C1 (ru) * | 2000-07-04 | 2001-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Агентство маркетинга научных разработок" | Установка для формирования наноструктур на поверхности полупроводниковых пластин ионными пучками |
| RU2005138939A (ru) * | 2005-12-15 | 2007-06-20 | Закрытое акционерное общество Научно-производственный центр "Элионна техника" (ЗАО НПЦ "ЭТ") (RU) | Электронно-лучевая пушка для нагрева материалов в вакууме |
| WO2008006856A1 (de) * | 2006-07-12 | 2008-01-17 | Stein, Ralf | Verfahren und vorrichtung zur plasmagestützten chemischen gasphasenabscheidung an der innenwand eines hohlkörpers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013146253A (ru) | 2015-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kumara et al. | DC flashover characteristics of a polymeric insulator in presence of surface charges | |
| RU2687963C2 (ru) | Модификация ионов | |
| TWI479539B (zh) | 沈積層之方法以及控制系統 | |
| EP0279745A3 (en) | Plasma scalpel | |
| WO2018229724A3 (de) | Vorrichtung und verfahren zur ionisation eines analyten sowie vorrichtung und verfahren zur analyse eines ionisierten analyten | |
| RU2548016C1 (ru) | Устройство для ионной обработки внутренних поверхностей изделий миллиметрового диапазона | |
| JP2021522660A (ja) | 低温プラズマ生成方法、パルスプラズマを使用する導電性又は強磁性管被覆方法、及び対応する装置 | |
| Zouaghi et al. | Analysis of nanosecond pulsed and square AC dielectric barrier discharges in planar configuration: Application to electrostatic precipitation | |
| CN107096919B (zh) | 烧结导电粉末的方法以及执行所述方法的设备 | |
| JP6336297B2 (ja) | 静電塗装装置 | |
| JPH0837217A (ja) | Ｂｔ処理装置及びｂｔ処理方法 | |
| KR102433215B1 (ko) | 전기 도금 장치 및 방법 | |
| EP2942789A3 (en) | Voltage nonlinear resistive element and method for manufacturing the same | |
| US3056938A (en) | Micro-molecular resistor | |
| CN106851955A (zh) | 一种产生大体积大气压均匀放电的装置及方法 | |
| Rhee et al. | Breakdown voltage characteristic of a pseudospark device | |
| Voevodin et al. | On the Determination of the Initial Ignition Voltage of a Surface Discharge in Air | |
| MX2020012423A (es) | Dispositivo de pulverizacion catodica por magnetron. | |
| RU2467430C1 (ru) | Устройство для ионно-лучевой обработки внутренних поверхностей волноводов миллиметрового диапазона | |
| Ju et al. | Investigation of simple graded permittivity solid spacer shape by electrode modification on gas insulated switchgear | |
| Zhukeshov et al. | Experimental research discharge current at plasma focus PF-30 | |
| KR101587208B1 (ko) | 선형 기울기를 가지는 펄스 생성 장치 및 방법 | |
| DE2625071A1 (de) | Verfahren zur erhoehung der leitfaehigkeit an oberflaechen von isolatoren aus anorganischem material, wie z.b. keramik, glas etc., oder organischen materialien, wie z.b. epoxidharz, andere giessharze etc., und aus mischungen beider materialien | |
| RU2670958C1 (ru) | Установка для снятия металлических покрытий (варианты) | |
| Dubinov et al. | Nanosecond surface microdischarges in multilayer structures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161017 |