Электродуговой испаритель а. н. руднева

(5)5 О ОБР ЕТ Е АТЕНТ ельство СССР37/02, 1975.ельство СССР14/34, 1978.ВОЙ ИСПАРИТЕ я вакуума изделиетения; вакуумной ано для наонких племационным ующий малятора обеспеждающей жидкотод-анод,ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР)(57) Использование: для нанесе ных покрытий и тонких пленок сложной формы. Сущность изо Изобретение относитс хнике и может быть использо сения вакуумных покрытий и к, а также к вакуумным субли сосам, распыляющим геттери твриал электродуговым методом,Цель изобретения - расширение технологических возможностей, повышение срока службы и равномерности износа катода, увеличение стабильности и производительности работы испарителя и повышение качества наносимого покрытия за счет уменьшения капельной фазы в потоке испаряемого материала.Согласно изобретению цилиндрическая трубка катода выполнена изогнутой в зависимости от формы покрываемых изделий и на одном конце со стороны поджигающего электрода соединена со спиралью анода через полый изолятор.Применение полого изочивает свободный ток охласти внутри полой системы ка одуговом испарителе. Трубка катода нена изогнутой в зависимости от форкрываемых изделий и на одном конце ороны поджигающего электрода отпокрываемых изделий и на одном со стороны поджигающего электрода нена со спиралью анода через полый тор для обеспечения свободного тока ающей жидкости внутри полой сискатод-анод. Испаритель может быть нен в виде прямой, параболы или гилы, окружности, спирали Архимеда, эллипса, прямоугольника, винтовой . б з.п. ф-лы, 9 ил. электр выпол мы по со ст формы конце соеди изоля охлажд темы выпол пербо овала ливии На фиг, 1 представлен орин вариант разреза предложенной конструкции испарителя; на фиг. 2-9 изображены возможные варианты формы испарителя; на фиг, 1 0-образная форма катода выбрана из требования одновременного нанесения покрытия на внутреннюю и наружную поверхности трубы,Электродугавой испаритель состоит иэ длинномерного 0-образного цилиндрического полого катода 1, цилиндрического спирального водоохлаждаемого анода 2, Катод 1 и анод 2 подключены к генератору 3 дуги, Поджигающий электрод 4 соединен с положительной клеммой генератора 3 дуги через ограничивающее сопротивление 5 и возбуждает дугу в разрядном промежутке катод-анод с помощью автоматического устройства 6 поджига. Вакуумплотный полый изолятор 7 соединяет противоположные точкам токоподвода концы анода и катода между собой, Эвектроды 5 поджига расположен рядом с изолятором 7 и возбуждаетдугу в точке на катоде, также расположенной на противоположном конце от точектокоподвода генератора дуги,Испаритель помещен в вакуумную камеру 8, в которой помещено покрываемоеиэделие 9 труба). Труба 9 надета на свободный конец 0-образной протяженной структуры разрядного промежутка так, чторазряд проходит сначала внутри .трубы, апотом снаружи ее за один цикл поджига.Для обеспечения равномерности покрытиявдоль всей длины покрываемой трубы последняя вращается с помощью привода 10.Загрузка труб производится через сьемнуюкрышку 11. Изолируощие, подвижные и неподвижные вводы 12 выполнены вакуумплотно.Для стабильной работы испарителя площадь поверхности анода, обращенная к катоду, должна превышать площадь рабочейповерхности катода.Испарители, изображенные на фиг. 2-9,в сечении могут образовывать прямую, параболу или гиперболу для обработки вогнутых, гиперболических зеркал, окружностьдля покрытия изделий шарообразной формы, змейку - для нанесения покрытия наизделия плоской формы, спираль Архимеда(плоской или обьемной) - овал илиэллипс,квадрат, или прямоугольник и винтовую линию, с помощью последнего варианта испарителя можно покрывать изделие объемнойчормы, котороедолжно располагаться внутри "винтовой линии".Испаритель работает следующим образ.ом.Автоматическое устройство 6 поджигавозбуждает дугу между катодом 1 и анодом2 путем кратковременного замыкания электрода 4 на катод 1, Дуга возникает рядогл сизолятором 7. Плазменный шнур от точкивозбуждения начинает двигаться в разрядном промежутке катод-анод в направлениик точкам токоподвода. Катодные пятна, двигаясь в магнитном поле, создаваемом анодом-соленоидом, совершают при этомдвижение по поверхности катода по винтовой линии, вызывая испарение материалакатода.Вследствие того, что разрядный промежуток представляет 0-образную пространственную структуру, результирующеедвижение катодных пятен в таком испарителе также будет представлять О-образнуюповерхность испарения, поперечное сечение которой представляет окружность,Покрываемая трубка 9 надета на однуветвь О-образного испарителя и вращаетсявокруг своей оси соосно оси испарителя,Учитывал вышесказанное о результирующем движении катодных пятен, покрытиебудет образовываться на внутренней и внешней поверхностях трубы за один цикл движения дугового разряда по 0-образному 5 разрядному промежутку. Вблизи точек токо-,подвода с помощью системы дугогашения дуга погасает. В этот момент срабатываетавтоматическое устройство 6 поджига и дугавозбуждается вновь. Процесс испарения"0 повторяется до тех пор, пока не образуетсяна поверхности покрываемого изделияпленка требуемой толщины,Предложенным испарителем можно покрывать объекты сложной формы, напри 15 мер, шарообразной с целью создания. светотеплоотражающих термостойких экранов на основе тугоплавких металлов и сплавов, можно наносить износоустойчивые икоррозионностойкие покрытия на гребные20 валы судов, поршневые штоки и другиедлинномерные изделия, и равномерные оптические покрытия на зеркала телескопов сдиаметром в несколько метров и мощныхоптических квантовых генераторов, а также25 позволяет наносить покрытие на мелкие изделия сложного профиля - товары народного потребления - посуду, стекло и другиеизделия.Ф о р мул а и зоб ретен и я30 1, Электродуговой испаритель, содержащий катод из испаряемого материала ввиде охлаждаемой цилиндрической трубки,поджигающий электрод, анод, выполненный в виде охлаждаемой однозаходной ци 35 линдрической спирали, соединенной однимконцом с положительной клеммой генератора дуги и охватывающей катод, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширениятехнологических возможностей, повыше 40 ния срока службы и равномерности износакатода, увеличения стабильности и производительности работы испарителя и повышения качества наносиглого покрытия за счетуменьшения капельной фазы в потоке испа 45 ряемого материала, катод и анод выполнены в виде изогнутойпространственно-протяженной структуры,причем площадь поверхности анода превышает площадь поверхности катода.50 2, Испаритель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что изогнутая пространственнопротяженная структура выполнена в формекривых второго порядка.3, Испаритель по и. 1, о т л и ч а ю щ и й 55 с я тем, что, изогнутая пространственнопротяженная структура выполнена в формезмейки,4. Испаритель по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что изогнутая пространственно 1831515протяженная структура выполнена в форме овала.5. Испаритель поп. 1, отл ича ю щи йс я тем, что изогнутая пространственно протяженная структура выполнена в форме многоугольника.6. Испаритель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, изогнутая пространственно-протя женная структура выполнена в форме винтовой линии. 7, Испаритель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что цилиндрическая трубка катода со стороны поджигающего электрода соединена со спиралью анода через полый изолятор,1 В 31515 Редакто Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 каз 2542ВНИИПИ Гос Составитель В, МилославскаяТехред М.Моргентал Корректор А. Обруч Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5