Устройство для плазменной обработки металлических изделий

 

Устройство относится к вакуумной технике, в частности к газоразрядным устройствам, и может быть использовано для плазменной обработки поверхности изделий. Устройство содержит установленные в вакуумной камере протяженные и коаксиально расположенные относительно друг друга анод и катод, подключенные к источнику питания, магнит, поджигающий электрод, анод выполнен с изогнутыми в противоположные стороны относительно поверхности катода концами, катодом является обрабатываемое изделие, магнит выполнен протяженным и соизмеримым аноду и установлен вдоль анода, поджигающий электрод установлен между катодом и концом анода, изогнутым в сторону катода, анод выполнен гибким с возможностью деформирования по форме катода-изделия. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике газоразрядных устройств и может быть использовано в плазмохимических реакторах.

Целью изобретения является упрощение конструкции установки и расширение технологических возможностей.

На фиг.1 изображена схема установки; на фиг.2 - схема, поясняющая принцип работы установки; на фиг.3 - вольт-амперная характеристика устройства.

Установка состоит из следующих узлов (фиг.1, 2). В герметичной камере 1 размещены токоподвод 2, анод 3, устройство 4 для крепления подложки или обрабатываемого изделия, магнит 5. Электроды подключены к источнику постоянного тока 6. В камере может быть установлен поджигающий электрод 7. Подключение его может быть выполнено от положительного полюса источника питания 6 через балластный резистор 8. Отрицательный полюс источника 6 соединен через токоподвод 2 с катодным электродом 9, в качестве которого может выступать распыляемая подложка или обрабатываемое изделие. Анод 3 выполнен протяженным, причем края анода выполнены изогнутыми и имеют выступ 10 и изгиб 11. Анод ориентирован выступом 10 к катоду 9, а изгибом 11 - в противоположную от поверхности катода сторону. В случае обработки криволинейной поверхности анод выполняется гибким с возможностью деформирования по форме обрабатываемой поверхности.

Установка работает следующим образом. Вакуумная камера 1 с размещенным в ней обрабатываемым изделием вакуумируется и заполняется рабочей газовой смесью. Токоподвод 2 приводится в контакт с обрабатываемым изделием 9. Ввиду того, что края анода имеют изогнутую форму, и межэлектродный промежуток вдоль поверхности анода разный, то при подаче напряжения на электроды пробивается промежуток в зоне (а, фиг.2). На плазменный столб (а), как на проводник действует сила Лоренца от постоянного магнита 5, и при достаточном соотношении магнитной индукции и тока вызывает перемещение плазменного столба вдоль изделия. На эквидистантно отстоящем участке (б) происходит обработка поверхности изделия 9 катодным пятном столба в зоне, охваченной контуром 12 (фиг. 2). В положении (в) плазменный столб разрушается и процесс обработки повторяется в автоколебательном режиме. Автоколебания происходят вдоль линии нагрузки, определяемой напряжением источника Е. Обработка осуществляется плазмой с параметрами (б).

Дополнительный электрод 7, установленный напротив конца анода 10, вызывает ионизацию газа у катода и разряд устойчиво горит в зоне (а). Поэтому магнитное поле сначала отрывает плазменный столб от скругления 10, перемещает на начало эквидистантного участка, и после начала движения плазмы сразу достигается рабочий режим напряжения на столбе, что увеличивает площадь зоны обработки 12.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее установленные в вакуумной камере протяженные и коаксиально расположенные относительно друг друга анод и катод, подключенные к источнику питания, магнит, поджигающий электрод, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения технологических возможностей, катодом является обрабатываемое изделие, концы протяженного анода выполнены изогнутыми в противоположные относительно поверхности катода стороны, магнит выполнен протяженным и соизмеримым аноду и установлен вдоль анода.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поджигающий электрод установлен между катодом и концом анода, изогнутым в сторону катода.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что анод выполнен гибким с возможностью деформирования по форме катода-изделия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3