Импульсный генератор эрозионной плазмы

Импульсный генератор эрозионной плазмы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

В. Т. Свирин, О. В. (71) Заявитель

Институт электроник (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР ЭРОЗИОННОЙ ПЛАЗМЫ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в технологическом оборудовании для нанесения вакуумных покрытий, например, в микроэлек тронике.

Известен импульсный генератор, содержащий накопитель энергии, импульсную электроразрядную систему (лампу накачки ОКГ), параллельно которой подключен тиристор с последовательно соединенным гасящим резистором (1 ) .

Недостатком устройства является низкий КПД, так как значительная часть энергии накопителя теряется в тиристоре.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является импульсный

1j генератор эрозионной плазмы, содержащий накопительный конденсатор, подсо диненную к нему коаксиальную электроразрядную систему, содержащую формиру

20 юший и плазмообразуюший электроды, систему поджига, подсоединенную к плазмообразуюшему электроду, и соленоид, расположенный так, что он охватывает своим магнитным полем электроразрядную систему (2 j .

Недостатком устройства является низкая воспроизводимость параметров наиосимых покрытий, обусловленная тем, что количество испаряемого материала пропорционально электрическому заряду, переносимому через промежуток между электродами. Вследствие нестабильности напряжения питающей сети и технологического разброса параметров накопительных конденсаторов, заряд, переносимый через генератор, изменяется, вызывая разброс по толщине нанесенного покрытия.

Цель изобретения - повышение воспроизводимости параметров наносимых покрытий путем стабилизации В@личины электрического заряда, протекающего через импульсный генератор эрозионной плазмы.

Поставленная дель достигается тем, что в импульсный генератор эрозионной плазмы, содержащий накопительный конденсатор, подсоединенную к нему коаксильную электроразрядную систему, состоящую из формирующего и плазмообразующего электрода, систему поджига и соленоид, введены токовый датчик, интегратор и компаратор, причем вход токового датчика соединен с одним, из электродов электроразрядной системы, а выход его - со входом интегратора, выход которого соединен со входом компаратора, выход которого подсоединен к соленоидуу.

На чертеже приведена функциональная ехема импульсного генератора эрозионной плазмы.

Генератор включает в себя накопительный конденсатор 1, подсоединенную к нему коаксиальную злектроразрядную систему 2, содержащую формирующий 3 и плазмообразуюший 4 электроды, систему

5 поджига, соленоид 6, расположенный так, что он охватывает своим магнитным полем коаксильную электроразрядную систему, токовый датчик 7, интегратор 8, компаратор 9, вход токового датчика 7 соединен с формирующим электродом 3 коаксильпой электроразрядной системы 2, выход — со входом ийтегратора 8, выход интегратора 8 соединен с о входом компаратора 9, а выход компаратора 9 — с с олен о и дом 6.

Генератор работает следующим образом.

С помощью системы 5 поджигB вблизи плазмообразующего электрода 4 создается облачко инициирующей плазмы, за счет которого формируется проводящий канал между плазмообразующим 4 и формирующим 3 электродами, и по нему начинает протекать ток за счет энергии, накопленной в накопительном конденсаторе 1. В токовом датчике 7 вырабатывается сигнал, пропорциональный величине этого тока.

Сигала на выходе интегратора 8 пропорционален интегралу тока в разрядной цепи, т.е. величине электрического заряда, перенесенногo через межэлектродный промежуток. Когда величина выходного сигнала интегратора достигает предварительно установленного порога сравнения, в компараторе 9 вырабатывается импульс тока, который протекает через соленоид 6, и создаваемое им магнитное поле повышает

8409 1

4 импеданс плазмы до такой величины, что ток через межэлектродный промежуток уменьшается до величины тока среза и разряд прекращается.

Время прекращения разряда определяется скоростью нарастания магнитного поля и временем распада плазмы и достигает

2 мкс, т.е. задний фронт импульса получается достаточно крутым.

В предлагаемом гейераторе стабильность величины заряда, протекающего через ме>кэлеткродный промежуток за один импульс, определяется только точностью элементов и может быть достаточно высокой, т.е. устройство позволяет дозировать количество вещества, напыляемого за один импульс, и задавая число импульсов — пс лучать покрытия требуемой толщины.

Кроме этого, меняя величину порога компаратора, можно легко регулировать энергию импульса.

Кроме этого, генератор позволяет получать импульсы с крутым задним фронтом, что приводит к снижению капель25 ной фазы в плазме.

Формула изобретения

Импульсный генератор эрозионной ., 30 плазмы, содержащий накопительный конденсатор, подсоединенную к нему коаксиальную электроразрядную систему, состоящую из формирующего и плазмообразуюшего электрода, систему поджига и соленоид, отличающийс ятем, что, с целью повышения воспроизводимости параметров наносимых покрытий, введены токовый датчик, интегратор и компаратор, причем вход токового дат чика соединен с одним из электродов электроразрядной системы, а выход егосо входом интегратора, выход которого соединен со входом компаратора, выход которого подсоединен к:соленоиду.

45 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

Na 298063э кл Н 03 К 5/О 1 1 1,03 7 1

- 2. Джилмаур А., Локвуд Д. Импульсные

so генераторы металлической плазмы.

ТИИЭР, 1872, N 8, (прототип).

884091

Составитель В. Чорба

Редактор Н. Джуган Техред А.Бабинеи Корректор М. Шароши

Заказ 10253/83 Тираж 991 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4