Изобретение относится к технике газоразрядных устройств и может быть использовано в плазмохимических реакторах. The invention relates to techniques for gas-discharge devices and can be used in plasma chemical reactors.
Целью изобретения является упрощение конструкции установки и расширение технологических возможностей. The aim of the invention is to simplify the design of the installation and the expansion of technological capabilities.
На фиг.1 изображена схема установки; на фиг.2 - схема, поясняющая принцип работы установки; на фиг.3 - вольт-амперная характеристика устройства. Figure 1 shows the installation diagram; figure 2 is a diagram explaining the principle of operation of the installation; figure 3 - current-voltage characteristic of the device.
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. The installation consists of the following nodes (figure 1, 2). In the sealed chamber 1 there is a current lead 2, anode 3, a device 4 for attaching a substrate or a workpiece, a magnet 5. The electrodes are connected to a constant current source 6. An ignition electrode can be installed in the chamber 7. It can be connected from the positive pole of the power source 6 through a ballast resistor 8. The negative pole of the source 6 is connected through a current lead 2 to the cathode electrode 9, which can be a sprayed substrate or a workpiece. The anode 3 is made extended, and the edges of the anode are curved and have a protrusion 10 and a bend 11. The anode is oriented by the protrusion 10 to the cathode 9, and the bend 11 is opposite to the cathode surface. In the case of processing a curved surface, the anode is flexible with the possibility of deformation in shape of the surface to be treated.
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). Installation works as follows. The vacuum chamber 1 with the workpiece housed in it is evacuated and filled with a working gas mixture. The current lead 2 is brought into contact with the workpiece 9. Due to the fact that the edges of the anode have a curved shape and the interelectrode gap along the surface of the anode is different, a gap in the zone is punched when voltage is applied to the electrodes (a, Fig. 2). On the plasma column (a), as a conductor, the Lorentz force from the permanent magnet 5 acts, and with a sufficient ratio of magnetic induction and current, it causes the plasma column to move along the product. In the equidistant spacing section (b), the surface of the article 9 is treated with the cathode spot of the column in the area covered by contour 12 (Fig. 2). In position (c), the plasma column is destroyed and the processing process is repeated in self-oscillating mode. Self-oscillations occur along the load line determined by the voltage of source E. Processing is carried out by plasma with parameters (b).
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. An additional electrode 7, mounted opposite the end of the anode 10, causes ionization of the gas at the cathode and the discharge stays steady in zone (a). Therefore, the magnetic field first tears off the plasma column from rounding 10, moves it to the beginning of the equidistant section, and after the start of the plasma movement, the operating voltage mode on the column is immediately reached, which increases the area of the treatment zone 12.