Устройство для ионной обработки проволочных материалов

Устройство для ионной обработки проволочных материалов

Реферат

 

Изобретение относится к электронно-ионно-лучевой технологии, к устройству для ионной обработки проволочных материалов. Цель изобретения - повышение производительности и качества обработки проволочных материалов ионным пучком. Устройство состоит из цилиндрического корпуса с размещенным в нем катодом, цилиндрической газоразрядной камеры анода с расположенным внутри нее сетчатым цилиндром. По оси устройства через изоляторы протаскивают обрабатываемую проволоку. В устройство введена автономно откачиваемая дополнительная камера. Со стороны проволоки в дополнительной камере выполнено входное отверстие и соосно ему укреплен автономно откачиваемый полый конус с соосным детектором типа вещества. Газы, выделяющиеся с проволоки, через входное отверстие попадают в автономно откачиваемую дополнительную камеру. Под действием перепада давления происходит газодинамическая сепарация потока, при которой тяжелый компонент (очищенный материал) контактируется у оси, а легкий компонент (продукты удаляемого вещества) уносятся на периферию. Приемный конус выделяет поток молекул основного компонента, который регистрируется датчиком. Настройка качества и производительности производится по интенсивности сигнала с датчика. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам электронно-ионной технологии, в частности к газоразрядным устройствам для ионной обработки проволочных материалов, является усовершенствованием устройства по авт. св. N 1213904. Цель изобретения - повышение производительности и качества обработки. На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит цилиндрический корпус 1, цилиндрическую газоразрядную камеру 2 и расположенный внутри нее сетчатый цилиндр 3. Оба цилиндра крепятся на втулках 4, окантованных буртиком 5. Во втулках выполнены отверстия 6, против которых помещены катоды 7 в виде плоских колец. По оси устройства через изоляторы 8 проходит обрабатываемая проволока 9. В устройство дополнительно введена автономно откачиваемая камера 10, ось которой перпендикулярна оси симметрии устройства. Со стороны проволоки в камере выполнено отверстие 11. Соосно входному отверстию герметично укреплен автономно откачиваемый полый конус 12 с соосным детектором 13 рода вещества. Устройство работает следующим образом. При откачке газоразрядной камеры 2 и подаче рабочего газа одновременно протягивается проволока 9. В газоразрядной камере 2 устанавливается давление 10 - 30 Па. При подаче на внутренний 3 и внешний 2 цилиндры газоразрядной камеры положительного относительно корпуса 1 и проволоки 9 потенциала (1 - 5 кВ) между ними и катодами 7 зажигается высоковольтный тлеющий разряд. При этом полость газоразрядной камеры заполняется плазмой, которая создается встречно направленными электронными потоками, генерируемыми с поверхности катодов 7 через отверстия 6. Ионы из плазмы разряда диффундируют через сетчатый цилиндр 3, где ускоряются электрическим радиальным полем в направлении проволоки 9. При непрерывном перемещении проволоки происходит ее поточная обработка. При обработке проволоки (в частности, очистке) в газовой среде в случае недоочистки преобладают ионы покрытия, а в случае, когда стравливается основной материал, присутствуют и его ионы. Эта газовая среда с давлением 10 - 30 Па попадает через входное отверстие 11 в камеру 10. За счет откачки в этой камере создается давление порядка 10^-2 Па. В камере под действием перепада давления формируется сверхзвуковая струя. Продольное и радиальное расширение потока соответствует истечению газа в виде "бочки", при котором основная масса газа переносится по периферии струи. В результате при истечении струи внутрь камеры 10 через отверстие 11 приосевая зона обогащается тяжелым компонентом, который выделяется конусом 12 и улавливается датчиком 13. Появление сигнала с датчиком 13 свидетельствует о начале травления основного материала. Скорость протяжки без потери качества можно увеличивать, отслеживая сигнал с датчика 13, в качестве которого можно использовать ионизационный датчик давления (например, ПМИ-2). Изобретение реализует газодинамический эффект разделения по массам газообразных продуктов очистки проволоки, истекающих через сверхзвуковое сопло в вакуум, при котором более легкие частицы при расширении струи за срезом сопла отклоняются от ее оси больше, чем тяжелые. Таким образом, контроль очистки позволяет наращивать скорость протяжки и энергию воздействия на проволоку при контролируемом качестве.

Формула изобретения

Устройство для ионной обработки проволочных материалов по авт.св.N 1213904, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки за счет определения времени окончания обработки, в устройство введена дополнительная камера с системой откачки, установленная перпендикулярно оси симметрии устройства, при этом входное отверстие камеры расположено в полости, образованной внутренним электродом газоразводной камеры, внутри камеры и соосно ей размещена коническая полость с системой откачки и детектором материала проволоки, причем вершина полости обращена к входному отверстию камеры и в ней выполнено отверстие, соосное отверстию камеры и приемному отверстию детектора.

РИСУНКИ

Рисунок 1