ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6

ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6

^ ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – Многообещающая База РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ Морозов С. М., доцент филиала ФГБОУ ВПО «МГИУ» в г. Вязьме, к т н, доцент, Морозов М. С., аспирант НИЦ «Курчатовский институт»

В ближайшее время огромное внимание уделяется развитию ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 нанотехнологий. Одними из направлений развития этой отрасли является создание наноструктуированных покрытий и наноструктурированных приповерхностных слоев деталей. Которые определяют работоспособность отдельных агрегатов изделий (лопатки энергоустановок, элементы погружных насосов нефтедобывающих систем, лопатки компрессоров ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 нефтеперекачивающих станций, сопла ракетных движков, детали машин с элементами пар трения: поршень-цилиндр, высокоскоростные подшипники).

Такие детали используются в современных отраслях индустрии (авиация, астронавтика, автомобилестоение, энергетика) и для получения поверхности с требуемыми параметрами ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 нужно применение новых способов. Одним из таких способов является ионная имплантация частей в приповерхностные слои, потому что она видоизменит его на глубину 10-100 нм.

Ионной имплантацией именуется процесс внедрения в ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 мишень ионизованных атомов с энергией, достаточной для проникания в ее приповерхностные области. Успешное применение ионной имплантации определяется приемущественно возможностью пророчества и управления электронными и механическими качествами создаваемых частей при данных критериях имплантирования ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 [1]. Преднамеренно, выбирая атомы легирующей примеси и режимы облучения с помощи ионной имплантации можно обеспечить широкую палитру нужных параметров поверхностных слоев материала. Таким макаром удается достигнуть высочайшей прочности поверхностного и подповерхностного слоя, сделать ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 слой, выполняющий роль жесткой смазки, повысить либо снизить хим активность поверхности, поменять концентрацию и пространственное рассредотачивание дислокаций и других изъянов структуры, обеспечить формирование мелкодисперсных прочных выделений. По сопоставлению с классическими способами химико-термической обработки ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6, ионная имплантация позволяет в 10-ки раз уменьшить время и резко снизить температуру обработки, создавать селективную обработку отдельных участков детали. Значимым преимуществом способа является отсутствие заморочек адгезии меж измененным слоем и объемом материала ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6, соответствующих для методов нанесения различного рода покрытий. Ионная имплантация фактически не изменяет размер деталей и ее можно делать после их чистовой обработки. К недочетам способа можно отнести малую толщину измененного слоя и ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 еще пока высшую цена оборудования. Эффекты воздействия ионной имплантации на характеристики поверхности материалов изучается исследовательскими группам различных государств уже в протяжении многих лет. Установлено, что изменение таких параметров металлов, как коррозионная ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 стойкость, твердость, износ, усталостные свойства при внедрении ионов ряда металлов (олово, молибдена, свинца, титана) и металлоидов (азота, углерода, бора и фосфора) [2].

В ближайшее время наблюдалась высочайшая активность в области исследования и развития ионных источников ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6, которая смешивалась с расширением области их внедрения. К примеру, такие, как физика ускорителей частиц, ионная имплантация, исследования в области управляемого термоядерного синтеза в значимой степени способствовали развитию науки об ионных ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 источниках.

Резвый рост мощности компов позволил использовать вычислительные способы для расчета траекторий ионов с момента их выхода из плазменной области и при предстоящем прохождении через систему формирования и ускорения и дальше через ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 ионно-оптическую систему. Огромное достижение - разработка компьютерных программ, моделирующих пучок в трехмерной геометрии с учетом эффектов, обусловленных большим зарядом.

Класс высоковольтных газовых ионных источников очень широкий. Существует много схожего в конструкциях, также в ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 дилеммах связанных с этим семейством высоковольтных источников. По большей части они имеют однообразные области внедрения и по тому должны удовлетворять аналогичным экспериментальным требованиям и ограничениям [2].

Чтоб получить требуемые свойства ионных ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 источников, употребляют плазму, создаваемую СВЧ излучением. Есть два разных параметрических режима. В одном из их взаимодействие СВЧ излучения с плазмой происходит на электрической циклотронной частоте при низком давлении газа и в плазме, по ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 существу, нет столкновений. Во 2-м режиме взаимодействие не находится в зависимости от резонанса с магнитным полем, давление газа выше и в плазме происходят столкновения. В согласовании с критериями генерации плазмы характеристики ионных ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 пучков, приобретенных от источников, создающих плазму этих 2-ух типов, также значительно различаются. В источниках первого типа зарядовые состояния приобретенных ионов очень высоки, тогда как плотность ионного тока, обычно, мала. В источниках ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 второго типа ток ионного пучка выше, чем в источниках с переменным полем, но ионы в главном однозарядные. СВЧ ионные источники употребляются для безнакальной генерации сильноточных ионных пучков для высокодозной имплантации полупроводников [2].

Рекорд по получению ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 многозарядных ионов из ионного источника (т. е. без учета ионов, которые ускоряются до очень больших энергий и потом обдираются при прохождении через фольгу) просто удерживается ионным источником с электрическим пучком ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6. В этом источнике ионы в критериях глубочайшего вакуума удерживаются снутри высокоэнергетичного электрического пучка в сильном магнитном поле довольно длительное время, что дает возможность получать ионы с высочайшими зарядовыми состояниями.

Пучково-плазменный ионный источник — относительно ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 новый тип источника, в каком ионизация происходит в итоге взаимодействия инжектируемого электрического пучка высочайшей интенсивности с фоновой плазмой. Появляется пучково-плазменная неустойчивость, и энергия пучка отлично передается плазме. Другая новенькая особенность ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 этого типа ионного источника заключается в том, что плотность тока извлеченных ионов может значительно превосходить традиционный предел Чайлда-Ленгмюра.

Лазерным ионным источникам, высокоэнергетичные пучки которых могут быть доставлены к жестким мишеням при ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 помощи вседоступных сверхмощных импульсных лазеров, могут употребляться как средство получения плотных сгустков плазмы с высочайшей толикой многозарядных ионов. Для формирования ионного пучка из плазмы, генерируемой лазерным импульсом, может применяться соответственная извлекающая система, оканчивающая основную ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 конструкцию лазерного ионного источника. Источники такового типа находятся на относительно ранешней стадии развития и имеют перспективы в качестве инжекторов для синхротронов на томных ионах.

Жидкометаллические ионные источники уникальны в собственной возможности генерировать ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 острофокусные ионные пучки. Эти пучки формируются средством полевой эмиссии ионов из узкого острия (иглы), на которое натекает пленка водянистого металла. Пучок является очень слаботочным, но плотность тока в фокусе может быть ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 очень высочайшей из-за субмикронных размеров пятна. Этот тип источников употребляется в ионно-лучевой литографии и в ионной микроскопии.

В ионном источнике, принцип деяния которого основан на явлении испарения металла ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 под действием дугового разряда в вакууме, плазма создается около катодных пятен, формирующихся на поверхности твердого железного катода под действием дугового разряда, инициированного в критериях глубочайшего вакуума. Плазменные сгустки отстреливаются от катода подобно плазме ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6, генерируемой лазером, и насыщенный пучок железных ионов может быть сформирован из этих плазменных сгустков. Были получены сверхсильноточные ионные пучки практически всех жестких металлов. Этот тип источников употребляется в инжекторах ускорителей частиц ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 и для ионной имплантации широким пучком.

Источники отрицательно заряженных ионов используются как инжекторы для ускорителей частиц и генераторы высокоэнергетичных нейтральных пучков для нагрева термоядерной плазмы. Способы получения положительных и отрицательно заряженных ионов совсем различны ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6. Улучшение источников этого типа дает неизменный и впечатляющий рост тока пучка.

Ионную имплантацию используют для обработки многих типов промышленных изделий и инструмента. В особенности существенное увеличение долговечности достигнуто для подшипников гироскопических ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 навигационных систем, пробойников, пуансонов, пресс-форм и других высокоизнашиваемых компонент. Одна из многообещающих областей внедрения ионного легирования в машиностроении – увеличение стойкости режущего инструмента для обработки металлов давлением. Производственные тесты проявили возрастание изностойкости в 2-3 раза ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6. Подобные работы по упрочнению ножей для резки рулонов бумаги, синтетического каучука, штампов, вытяжек привели к повышению их срока службы в 2-12 раз, а ортопедических частей протезов ноги и колена до 400 раз ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6. Действенными являются ионное легирование высадного инструмента: штампов для выдавливания, ковочных и формовочных штампов, пуансонов прессового инструмента, инструментов для инжекционного прессования пластмасс. Обработка выходной части фильер для волочения медной и металлической проволоки наращивает срок ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6 их службы в 5-100 раз [3].


БИБЛИОГРАФИЯ


  1. Я. Браун. «Физика и разработка ионных источников». – М.: Мир, 1998. – 429 с.

  2. Ф.Ф. Комаров. Ионная имплантация в металлы. – М.: Металлургия, 1990. - 216 с.

  3. А.Т. Форрестер. Насыщенные ионные пучки. – М.: Мир ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ – ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОСНОВА РАЗВИТИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ - Н. В. Никитина isbn 978-5-902327-93-6, 1991. – 358 с.





ionoobmennaya-hromatografiya.html
ionosfernij-dolgoperiodnij-pw-otvet-nablyudaemij-v-elektronnoj-plotnosti-cosmic.html
iorganizacionno-metodicheskij-razdel-2-glava.html