Вакуумная установка для тлеющего разряда

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ВАКУУМНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования БелорусскоРоссийский университет(72) Авторы Жолобов Александр Алексеевич Логвин Владимир Александрович Логвина Екатерина Владимировна(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) 1. Вакуумная установка для тлеющего разряда, состоящая из вакуумной камеры, откачного поста, агрегата форвакуумного, блока питания, анода и катода, отличающаяся тем, что на катоде установлена полая пирамида из диэлектрического материала, диагонали основания которой сориентированы строго по сторонам света, а анод расположен внутри ее у усеченной вершины. 2. Вакуумная установка для тлеющего разряда по п. 1, отличающаяся тем, что полая пирамида из диэлектрического материала имеет дополнительный объем и установлена на корпусе вакуумной камеры так, что катод расположен внутри ее выше основания. 3. Вакуумная установка для тлеющего разряда по п. 1, отличающаяся тем, что полая пирамида из диэлектрического материала выполнена из стекла.(56) 1. Физический энциклопедический словарь / Гл. ред Прохоров. Ред. кол. Д.М. Алексеев, А.М. Бонч-Бруевич, А.С. Боровик-Романов и др. - М. Сов. энциклопедия, 1983. С. 761. 2. Установка вакуумная модели У-2 МИ, РУП Сморгонский завод оптического станкостроения, ///, - ./. Полезная модель относится к машиностроению, к области обработки металлических и неметаллических материалов немеханическими способами, характеризующимися диодным распылением материала в плазме тлеющего разряда и ионным внедрением, и может быть использована для упрочнения изделий из различных материалов. Известна установка, состоящая из камеры, откачного поста, агрегата форвакуумного,блока питания, анода и катода 1. Данная установка имеет анод и катод с одинаковыми размерами и постоянный рабочий объем тлеющего разряда. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемым результатам является вакуумная установка для упрочнения изделий в тлеющем разряде, состоящая из камеры, откачного поста, агрегата форвакуумного, блока питания, анода и катода 2. Данная установка, принятая за прототип, имеет низкий кпд вследствие постоянства рабочего объема между анодом и катодом и невозможности управления плотностью тока в зависимости от площади обрабатываемых изделий. Задачей данной полезной модели является повышение эффективности работы в процессе эксплуатации установки, повышение ее кпд благодаря ограничению объема рабочего пространства между анодом и катодом для повышения плотности тока, а также использованию магнитного поля земли. Указанная задача достигается тем, что в вакуумной установке для тлеющего разряда,состоящей из вакуумной камеры, откачного поста, агрегата форвакуумного, блока питания, анода и катода, согласно полезной модели, на катоде установлена полая пирамида из диэлектрического материала, диагонали основания которой сориентированы строго по сторонам света, а анод расположен внутри ее у усеченной вершины. Полая пирамида из диэлектрического материала имеет дополнительный объем и установлена на корпусе вакуумной камеры так, что катод расположен внутри ее выше основания. Полая пирамида из диэлектрического материала выполнена из стекла. В предлагаемой установке возникновение и устойчивое горение тлеющего разряда с формированием характерных структур осуществляется благодаря ограничению объема рабочего пространства между анодом и катодом с повышением плотности тока в зависимости от площади обрабатываемых изделий, а также использованию магнитного поля земли, что в свою очередь снижает энергопотребление при работе установки. Сущность полезной модели поясняется иллюстрациями, на которых схематично изображено заявляемое устройство. На фиг. 1 показан разрез заявляемого устройства по оси анод-катод, на фиг. 2 представлена полая пирамида из диэлектрического материала с ориентацией диагоналей ее основания и упрочняемого изделия по сторонам света, на фиг. 3 показан разрез заявляемого устройства по оси анод-катод с увеличенным объемом полой пирамиды из диэлектрического материала. Анод 1 установлен в диэлектрическом стакане 2, закрепленном вверху вакуумной камеры 3 на корпусе 4. На противоположной стороне внизу вакуумной камеры 3 расположен катод 5 на диэлектрическом основании 6, изолирующем катод 5 от корпуса 4. Высоковольтные провода 7 от катода 5 и анода 1 подключены к высоковольтному блоку питания 8 постоянного тока. Полая пирамида 9 из диэлектрического материала устанавли 2 64442010.08.30 вается на катоде 5 таким образом, чтобы диэлектрический стакан 2 с анодом 1 заходил внутрь полой пирамиды 9 из диэлектрического материала через усеченную вершину 10. Изделия 11 располагают на катоде 5 внутри полой пирамиды 9 из диэлектрического материала. Если полая пирамида 9 из диэлектрического материала имеет дополнительный объем, катод 5 расположен внутри ее выше основания 14. Для лучшего наблюдения за ходом процесса полая пирамида 9 из диэлектрического материала выполнена из стекла. Установка работает следующим образом. Перед началом процесса обработки изделия 11, подлежащие упрочнению, ориентируют по сторонам света и выкладывают на катоде 5 под анодом 1. Диэлектрический стакан 2 вводят вовнутрь полой пирамиды 9 из диэлектрического материала через усеченную вершину 10 и опускают на катод 5, предварительно сориентировав диагонали ее основания 14 по сторонам света, при этом покрыв изделия 11. Закрывают вакуумную камеру 3 и включают откачной пост 12 для откачки воздуха из вакуумной камеры 3. Создав достаточное разряжение в вакуумной камере 3, включают агрегатфорвакуумный 13 для обеспечения необходимого разряжения в вакуумной камере 3 и через высоковольтные провода 7 от блока питания 8 подают напряжение на катод 5 и анод 1, тем самым зажигают тлеющий разряд. Благодаря ограничению объема рабочего пространства между анодом 1 и катодом 5 и повышению плотности тока в зависимости от площади обрабатываемых изделий 11, а также использованию магнитного поля земли(фиг. 2) обеспечивается возникновение и устойчивое горение тлеющего разряда с формированием характерных для него структур при меньшем разряжении в вакуумной камере 3 и меньшем катодном падении потенциала, что в свою очередь снижает энергопотребление при работе установки до 15 . После выдержки изделий 11 под действием тлеющего разряда снимают напряжение с анода 1 и катода 5, подают воздух в вакуумную камеру 3 и извлекают изделия 11. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4