Устройство для облучения (его варианты)

 

1. Устройство для облучения, содержащее обойму с радиоактивными источниками, расположенными в одной плоскости, держатель изделий и механизм вращения обоймы, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества облучаемых изделий путем повышения равномерности облучения, оно снабжено дополнительным механизмом вращения держателя изделий относительно его оси симметрии, которая смещена относительно оси вращения обоймы на величину r₁ или r₂, а ось симметрии обоймы смещена относительно ее оси вращения на величину r₂ или r₁, причем отношение угловых скоростей вращения, задаваемых указанными механизмами, иррационально, радиоактивные источники размещены в обойме по закону плотной упаковки, а их активности A_пт и величины r₁ и r₂ выбраны в соответствии с соотношениями r₁=r₂, r₂=r_n-r_a, где A₀ - активность радиоактивного источника в центре симметрии; r₄ - радиус активной зоны; - радиус удаления центра соответствующего радиоактивного источника от центра симметрии; r_n - радиус радиоактивного источника; n и m - целые числа, описывающие местоположение радиоактивного источника при плотноупакованной структуре; f -число радиоактивных источников в обойме, имеющих один и тотже радиус удаления.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что держатель изделий и обойма закреплены на параллельно расположенных валах, смонтированных с возможностью вращения, один из которых соединен с приводом, причем эти валы соединены посредством передачи.

3. Устройство для облучения, содержащее обойму с радиоактивными источниками, расположенными в одной плоскости, держатель изделий и механизм вращения держателя изделий или обоймы, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества облучаемых изделий путем повышения равномерности облучения, оно снабжено дополнительным механизмом, обеспечивающим движение оси вращения держателя изделий или обоймы относительно оси симметрии соответственно обоймы или держателя изделий по окружности радиуса r₁ или r₂, а ось симметрии держателя изделий или обоймы смещена относительно его (ее) оси вращения на величину r₂ или r₁, причем отношение угловых скоростей вращения, задаваемых указанными механизмами, иррационально, радиоактивные источники размещены в обойме по закону плотной упаковки, а их активности A_nm и величины r₁ и r₂ выбраны в соответствии с отношениями 1 - 3.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что держатель изделий или обойма размещен(а) с возможностью вращения в эксцентричной полости стакана и связан(а) посредством водила с валом, соединенным с приводом, причем стакан смонтирован с возможностью вращения на валу и соединен с ним посредством передачи. Изобретение относится к производству радиотехнических приборов и их элементов, изготовляемых по планарной технологии, и может быть использовано в электронной промышленности, а также в любой другой области техники, где требуется осуществление равномерного облучения изделий набором дискретных источников. Известны устройства, в которых производится облучение изделий полупроводниковых приборов электронами высокой энергии на ускорителе, однако они дороги и сложны в обслуживании, а также малонадежны в эксплуатации. Из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее обойму с радиоактивными источниками, держатель изделий и механизм взаимного перемещения обоймы или держателя изделий, причем этот механизм обеспечивает вращение обоймы или держателя относительно центра симметрии и одновременное возвратно-поступательное движение центра симметрии. Один из вариантов данного устройства обеспечивает вращение обоймы относительно центра симметрии и синхронное с ним возвратно-поступательное движение центра симметрии обоймы относительно держателя изделий. При таком движении радиоактивные источники излучения перемещаются по замкнутым стационарным траекториям, причем траектории радиоактивных источников, расположенных на одинаковом удалении от центра симметрии, взаимно пересекаются в определенных точках. Изделия облучаются недостаточно равномерно, так как в местах пересечения траекторий появляются области двухкратного облучения. С другой стороны, поскольку радиоактивные источники имеют дискообразную форму даже при плотной упаковке в обойме существуют области, в которых отсутствует радиоактивное вещество. Кроме того, радиус активного пятна источника меньше радиуса источника. При условии стационарности орбит центральные участки этих областей будут двигаться по повторяющимся кривым и так же, как и траектории центров радиоактивных источников, эти кривые будут пересекаться в определенных точках, которые вообще не облучаются. Цель изобретения улучшение качества облучаемых изделий путем повышения равномерности облучения. Цель в первом варианте достигается тем, что в устройство для облучения, содержащее обойму с радиоактивными источниками, расположенными в одной плоскости, держатель изделий и механизм вращения обоймы, введен дополнительный механизм вращения держателя изделий относительно его оси симметрии, которая смещена относительно оси вращения обоймы на величину r₁ или r₂, а ось симметрии обоймы смещена относительно ее оси вращения на величину r₂ или r₁ соответственно, причем отношение угловых скоростей вращения, задаваемых указанными механизмами, иррационально, радиоактивные источники размещены в обойме по закону плотной упаковки, а их активности А_nm и величины r₁ и r₂ выбраны в соответствии с соотношениями:
A_nm A
(1)
r₁ r_a (2)
r₂ r_n r_a, (3) где А_о активность радиоактивного источника в центре симметрии;
r_a радиус активной зоны;
r_ц= 2r радиус удаления центра соответствующего радиоактивного источника от центра симметрии;
r_n радиус радиоактивного источника;
n и m целые числа, описывающие местоположение радиоактивного источника при плотноупакованной структуре;
f число радиоактивных источников в обойме, имеющих один и тот же радиус удаления. Держатель изделий и обойма закреплены на параллельно расположенных валах, смонтированных с возможностью вращения, один из которых соединен с приводом, причем эти валы соединены посредством передачи. Во втором варианте цель достигается тем, что в устройство для облучения, содержащее обойму с радиоактивными источниками, расположенными в одной плоскости, держатель изделий и механизм вращения держателя изделий или обоймы, введен дополнительный механизм, обеспечивающий движение оси вращения держателя изделий или обоймы относительно оси симметрии соответственно обоймы или держателя изделий по окружности радиуса r₁ или r₂, а ось симметрии держателя изделий или обоймы смещена относительно его (ее) оси вращения на r₂ или r₁, причем отношение угловых скоростей вращения, задаваемых указанными механизмами, иррационально, радиоактивные источники размещены в обойме по закону плотной упаковки, а их активности А_nm и величины r₁ и r₂ выбраны в соответствии с соотношениями (1) (3). Держатель изделий или обойма может быть размещен (а) с возможностью вращения в эксцентричной полости стакана и связан (а) посредством водила с валом, соединенным с приводом, причем стакан смонтирован с возможностью вращения на валу и соединен с ним посредством передачи. На фиг. 1 показано расположение источников в обойме по закону плотной упаковки, выделены секторы, образованные осями под углом 60^о в центре; на фиг. 2 траектории, которые описывают центры источников над держателем изделий; линией (--) обозначена траектория центрального источника (n m 0); линией (-. -. -. -) обозначена траектория источника с n 1, m 0; заштрихованные участки области изделия, облучаемые каждым источником при повороте на угол 4π стрелками обозначены исходные положения центров источников. Траектории источников получены при r₁ 3,5 мм, r₂ 1 мм; на фиг.3 изображено устройство для облучения, первый вариант; на фиг.4 то же, второй вариант. Оба варианта изобретения объединены единым замыслом, согласно которому радиоактивные источники, имеющие одинаковую форму (дискообразные, шарообразные, в виде цилиндров и т.д.), расположены в одной плоскости вплотную один к другому на обойме (фиг.1) и движутся относительно облучаемых изделий по траекториям сложной формы, задаваемым уравнениями: x r₁cosϕ+ r₂cos Kϕ+ r_цcos (Kϕ+ α)
(4) y r₁sin ϕ+ r₂sin Kϕ+ r_цsin (Kϕ+ α), где х и y координаты центров радиоактивных источников относительно оси симметрии держателя изделий;
α- угол между направлением центр источника-центр симметрии обоймы и направлением смещения последнего относительно оси вращения обоймы;
К иррациональное число, а активности радиоактивных источников в обойме выбраны в соответствии с соотношением (1). Введением иррационального числа К обеспечивается нестационарность и неповторяемость проекций орбит источников на плоскость образца, а заданные смещения r₁ и r₂ обеспечивают взаимное перекрытие областей облучаемых радиоактивными источниками, находящимися как на равном радиусе удаления от центра симметрии обоймы, так и на соседних радиусах (фиг.2). Устройство для облучения по первому варианту содержит (фиг.3) держатель 1 изделий, обойму 2 с радиоактивными источниками, вал 3 держателя изделий, вал 4 обоймы, передачу 5, привод 6 и работает следующим образом. При вращении вала 3, приводимого в движение приводом 6, держатель 1 вращается с угловой скоростью W₁, а обойма вращается с угловой скоростью W₂ KW₁, причем К иррациональное число. В этом случае центры радиоактивных источников будут описывать траектории на плоскости изделия в соответствии с уравнениями (4) относительно оси вращения держателя изделий. В этом варианте возможна перемена местами смещения центра симметрии обоймы относительно оси вращения и смещения между валами. Устройство для облучения по второму варианту (фиг.4) содержит держатель 1 изделий, обойму 2 с радиоактивными источниками, вал 4 обоймы, передачу 5, привод 6, стакан 7 с эксцентричной полостью, водило 8. Устройство для облучения работает следующим образом. Вращение с привода 6 передается валу 4 и через водило 8 на обойму 2 с радиоактивными источниками. Обойма 2 вращается в полости стакана 7 с угловой скоростью W₁, причем ось симметрии обоймы смещена на величину r₂ относительно оси вращения, задаваемого внутренней полостью стакана, которая в свою очередь смещена от оси вала 4 на величину r₁. Вращение с вала 4 посредством передачи 5 передается на стакан 7, который вращается с угловой скоростью W₂ KW, где К иррациональное передаточное число. В этом случае центры радиоактивных источников будут описывать траектории в соответствии с указанными уравнениями (4) относительно оси симметрии держателя, совпадающей с осью вала 4. Здесь возможна либо перемена местами держателя изделий 1 и обоймы 2 с источниками, либо перемена местами смещений r₁ и r₂. Использование изобретения позволяет значительно повысить выход годных изделий. Из одной облученной пластины можно изготовить несколько тысяч приборов, а достигаемая с помощью данного облучателя равномерность облучения приводит к уменьшению разброса параметров полупроводниковых приборов, изготавливаемых из облученных пластин.

Формула изобретения

1. Устройство для облучения, содержащее обойму с радиоактивными источниками, расположенными в одной плоскости, держатель изделий и механизм вращения обоймы, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества облучаемых изделий путем повышения равномерности облучения, оно снабжено дополнительным механизмом вращения держателя изделий относительно его оси симметрии, которая смещена относительно оси вращения обоймы на величину r₁ или r₂, а ось симметрии обоймы смещена относительно ее оси вращения на величину r₂ или r₁, причем отношение угловых скоростей вращения, задаваемых указанными механизмами, иррационально, радиоактивные источники размещены в обойме по закону плотной упаковки, а их активности A_пт и величины r₁ и r₂ выбраны в соответствии с соотношениями

r₁=r₂,
r₂=r_n-r_a,
где A₀ - активность радиоактивного источника в центре симметрии;
r₄ - радиус активной зоны;
- радиус удаления центра соответствующего радиоактивного источника от центра симметрии;
r_n - радиус радиоактивного источника;
n и m - целые числа, описывающие местоположение радиоактивного источника при плотноупакованной структуре;
f -число радиоактивных источников в обойме, имеющих один и тотже радиус удаления. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что держатель изделий и обойма закреплены на параллельно расположенных валах, смонтированных с возможностью вращения, один из которых соединен с приводом, причем эти валы соединены посредством передачи. 3. Устройство для облучения, содержащее обойму с радиоактивными источниками, расположенными в одной плоскости, держатель изделий и механизм вращения держателя изделий или обоймы, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества облучаемых изделий путем повышения равномерности облучения, оно снабжено дополнительным механизмом, обеспечивающим движение оси вращения держателя изделий или обоймы относительно оси симметрии соответственно обоймы или держателя изделий по окружности радиуса r₁ или r₂, а ось симметрии держателя изделий или обоймы смещена относительно его (ее) оси вращения на величину r₂ или r₁, причем отношение угловых скоростей вращения, задаваемых указанными механизмами, иррационально, радиоактивные источники размещены в обойме по закону плотной упаковки, а их активности A_nm и величины r₁ и r₂ выбраны в соответствии с отношениями 1 - 3. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что держатель изделий или обойма размещен(а) с возможностью вращения в эксцентричной полости стакана и связан(а) посредством водила с валом, соединенным с приводом, причем стакан смонтирован с возможностью вращения на валу и соединен с ним посредством передачи.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---