Оборудование и методы импульсно-периодической ионной и плазменной обработки материалов

• Автор: Степанов, Игорь Борисович
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 349 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 21 В ОБЛАСТИ СОЗДАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И МЕТОДОВ ИМПУЛЬСНО-ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ИОННОЙ И ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ВАКУУМНО-ДУГОВОГО РАЗРЯДА
1.1. Состав и параметры плазмы
1.2. Источники плазмы на основе вакуумно-дугового разряда
1.3. Способы и устройства очистки плазмы вакуумно-дугового разряда
от микрокапельной фракции
1.4. Формирование ионных пучков в источниках на основе испарения металла вакуумной дугой
1.5. Формирование ионных потоков из плазмы вакуумной дуги в условиях эрозии эмиссионой границы
1.6. Методы ионно-лучевой и ионно-плазменной обработки материалов с использованием источников на основе вакуумнодугового разряда
Выводы
ГЛАВА 2 ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Оборудование и методики экспериментальных исследований параметров плазмы и ионных пучков
2.2. Разработка плазменно-иммерсионного времяпролетного спектрометра для исследования зарядового состояния и массового состава плазмы
2.3. Измерительно-диагностический комплекс для исследования элементного состава и физико-механических свойств покрытий
и ионно-модифицированных поверхностных слоев материалов 81 Выводы

ГЛАВА 3 УСТРОЙСТВА ОЧИСТКИ ПЛАЗМЫ ВАКУУМНОДУГОВОГО РАЗРЯДА ОТ МИКРОКАПЕЛЬНОЙ ФРАКЦИИ
3.1. Принцип работы фильтра жалюзийного типа для очистки
плазмы ВДР от МКФ
3.1.1. Влияние геометрических параметров и пространственного расположения электродов ПФ на условия распространения плазменного потока
3.1.2. Влияние приэлектродного падения напряжения на условия распространения плазменного потока
3.2. Плоскопараллельные системы жалюзийного типа для очистки плазмы ВДР от МКФ
3.3. Аксиально-симметричные системы жалюзийного типа для очистки плазмы ВДР от МКФ
3.3.1. Влияние давления на распространение плазменного потока в межэлектродных промежутках аксиально-симметричной
системы жалюзийного типа
3.3.2. Влияние аксиально-симметричных электродов ПФ на снижение МКФ в плазме вакуумно-дугового разряда
3.4. Электромагнитные ПФ жалюзийного типа для технологических применений
Выводы
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ИСТОЧНИКОВ ИОНОВ
НА ОСНОВЕ НЕПРЕРЫВНОЙ ВАКУУМНОЙ ДУГИ
4.1. Конструкция и принцип действия источника ионов и плазмы "Радуга-5"
4.2. Конструкция и принцип действия источника псевдоленточных пучков ионов металлов "Радуга-6"
4.3. Диодные системы источников ионов на основе плазмы непрерывного ВДР
4.4. Формирование очищенного от МКФ плазменного потока

4.5. Импульсно-периодический режим формирования ионного пучка
4.6. Непрерывный режим формирования ионного пучка
Выводы
ГЛАВА 5 МЕТОД КОРОТКОИМПУЛЬСНОЙ, ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ
ПЛАЗМЕННО-ИММЕРСИОННОЙ ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИИ И (ИЛИ) ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ
5.1. Физическая модель
5.2. Формирование ионных потоков вблизи проводящих поверхностей при коротких импульсах потенциала смещения
5.3. Формирование ионных потоков вблизи диэлектрических поверхностей при коротких импульсах потенциала смещения
5.4. Применение биполярных потенциалов смещения
5.5. Применение метода КВПИ3ОП при высоких концентрациях плазмы
Выводы
ГЛАВА 6 ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДЫ РЕАЛИЗАЦИИ
КОМБИНИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ИОННО-ЛУЧЕВОЙ И ИОННО-ПЛАЗМЕННОЙ МОДИФИКАЦИИ МАТЕРИАЛОВ
6.1. Установка импульсно-периодической ионной имплантации и осаждения покрытий “Радуга-5С“ и её технологические применения
6.2. Комплексная установка для реализации комбинированных технологий ионно-лучевой и ионно-плазменной обработки материалов и её применения
6.3. Комплексная система реализации гибридных технологий ионно-плазменной обработки крупногабаритных изделий
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Д) е)
Рис. 1.6. Схемы ПФ: а) в виде четверти тора, б) коленного типа, в) ассиметричный, г) с отражением плазменного потока, д) “магнитный“ остров, е) жалюзийного типа: 1 - ЭДИ; 2 - корпус фильтра; 3, 8 - магнитные катушки; 4 - вакуумная камера; 5 -коллектор; 6 - источник питания ЭДИ; 7 - источник потенциала смещения; 9 - катод; 10, 12 -анод; 11, 13 - перегородки; 14 - поджигающий электрод; 15 - образцы; 16 - отклоняющая катушка; 17 - экран, 18 - сепаратор, 19 - магнитная система