Вакуумная установка

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(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, состоящая из вакуумной камеры, откачного поста, агрегата форвакуумного, блока питания, анода и катода, отличающаяся тем, что площадь торцовой поверхности анода выполнена, по крайней мере, в сто раз меньше площади катода. 2. Вакуумная установка по п. 1, отличающаяся тем, что минимальный наружный размер торцовой поверхности анода в пять раз меньше, чем минимальный размер любой составляющей периметра катода, или в 10 раз меньше его диаметра, если он выполнен в форме круга. 3. Вакуумная установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что на аноде со стороны торцовой поверхности анода выполнена выемка глубиной от одного до двух наружных диаметров анода.(56) 1. Калашников С.Г. Электричество. Учебн. пособие для вузов. - М., 1970. - С. 410-414 рис. 349, 350. 2. Установка вакуумная модели ВУ-2 МИ, РУП Сморгонский завод оптического станкостроения, /// - ./ Полезная модель относится 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 вакуумной камеры, откачного поста, агрегата форвакуумного, блока питания, анода и катода 1. Данная установка имеет анод и катод с одинаковыми размерами. 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 меньшего соотношения между площадью рабочих поверхностей анода и катода. Задачей данной полезной модели является повышение эффективности работы установки в процессе эксплуатации, повышение ее кпд благодаря оптимальному подбору соотношения площадей торцовых поверхностей анода и катода, а также формы торцовой поверхности анода. Указанная задача достигается тем, что в вакуумной установке, состоящей из вакуумной камеры, откачного поста, агрегата форвакуумного, блока питания, анода и катода, согласно полезной модели, площадь торцовой поверхности анода выполнена, по крайней мере, в сто раз меньше площади катода. Минимальный наружный размер торцовой поверхности в пять раз меньше, чем минимальный размер любой составляющей периметра катода, или в 10 раз меньше его диаметра, если он выполнен в форме круга. На аноде со стороны торцовой поверхности выполнена выемка глубиной от одного до двух наружных диаметров анода. В предлагаемой установке возникновение и устойчивое горение тлеющего разряда с формированием характерных для него структур осуществляется благодаря оптимальному подбору соотношений между площадями торцовой поверхности анода и катода, а также формы торцовой поверхности анода на основе использования эффекта Франка-Рида, 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. 2-5 - формы торцовой поверхности анода, на фиг. 6-13 - формы анода в продольном сечении. 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 блоку питания 8 постоянного тока. Торцовая поверхность 12 анода может быть выполнена в виде замкнутого контура с выемкой 13. Установка работает следующим образом. Перед началом процесса обработки изделия 9, подлежащие упрочнению, выкладывают на катоде 5 под анодом 1, имеющим торцовую поверхность 12 в виде замкнутого контура, варианты которой приведены на фиг. 2-5, и с выемкой 13 - фиг. 6-13. Закрывают вакуумную камеру 3 и включают откачной пост 10 для откачки воздуха из вакуумной камеры 3. После создания достаточного разрежения в ваку 2 65362010.08.30 умной камере 3 включают агрегат форвакуумный 11 для создания необходимого разрежения в вакуумной камере 3 и подают напряжение на катод 5 и анод 1 через высоковольтные провода 7 от блока питания 8 постоянного тока, тем самым зажигают тлеющий разряд. Благодаря оптимальному подбору соотношений между площадью торцовой поверхности анода 1 и катода 5, а также формы торцовой поверхности анода 1, на основе использования эффекта Франка-Рида (фиг. 2-13) обеспечивается возникновение и устойчивое горение тлеющего разряда с формированием характерных для него структур при меньшем разрежении в вакуумной камере 3 и меньшем катодном падении потенциала, что, в свою очередь, снижает энергопотребление при работе установки. После выдержки изделий под действием тлеющего разряда снимают напряжение с анода 1 и катода 5, подают воздух в вакуумную камеру 3, а затем извлекают изделия 9. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4