Учебное пособие
Библиографическая запись:
Оглавление (содержание)
1 Основные физические процессы взаимодействия ускоренных
частиц и плазмы с веществом............................................................3
1.1 Особенности и основные преимущества обработки
вещества потоками ускоренных частиц и плазмой ........................... 3
1.2 Методы элионной и плазменной обработки .............................. 14
1.2.1 Обработка материалов электронным пучком ......................... 14
1.2.2 Обработка материалов ионным пучком ............................... ...20
1.2.3 Обработка материалов плазмой ............................................ .24
1.3 Эффекты взаимодействия частиц с поверхностью .................... 30
1.3.1 Взаимодействие ускоренных электронов с веществом .......... 30
1.3.2 Взаимодействие ускоренных ионов с веществом .................. 46
2 Физические принципы работы пучкового и плазменного
технологического оборудования
2.1 Понятие вакуума........................................................................ 60
2.2 Физические принципы вакуумной откачки ............................... 61
2.2.1 Общие сведения .................................................................... 61
2.2.2 Поток газа .............................................................................. 63
2.2.3 Быстрота откачки, быстрота действия насоса ......................... 64
2.2.4 Сопротивление и пропускная способность
трубопровода ................................................................................. 65
2.2.5 Проводимость отверстия в стенке .......................................... 68
2.2.6 Основное уравнение вакуумной техники ............................... 68
2.2.7 Время откачки ........................................................................ 70
2.3 Средства получения вакуума .................................................... 71
2.4 Процессы на поверхности твёрдых тел .................................... 74
2.4.1 Физическая адсорбция........................................................... 74
2.4.2 Хемосорбция .......................................................................... 76
2.4.3 Коэффициент прилипания ..................................................... 77
2.4.4 Площадь поверхности ............................................................ 77
2.4.5 Изотермы адсорбции ............................................................. 78
2.4.6 Капиллярные силы.................................................................. 80
2.4.7 Конденсация ........................................................................... 81
2.4.8 Десорбция .............................................................................. 82
2.4.9 Тепловая десорбция ............................................................... 83
2.4.10 Фотоактивация ..................................................................... 83
2.4.11 Ультразвуковая десорбция ................................................... 84
2.4.12 Десорбция с электронной и ионной стимуляцией ............... 84
2.5 Основные виды вакуумных насосов и их параметры ............... 86
2.5.1 Механические вакуумные насосы ......................................... 86
2.5.2 Объемная откачка .................................................................. 87
2.5.3 Двухроторные вакуумные насосы .......................................... 92
2.5.4 Мембранный (диафрагменный) насос .................................... 93
2.6 Молекулярная откачка .............................................................. 94
2.6.1 Принципы молекулярной откачки .......................................... 94
2.6.2 Конструкции молекулярных насосов ...................................... 96
2.6.3 Пароструйная откачка ............................................................ 98
2.7 Физико-химические методы получения вакуума ..................... 102
2.7.1 Общая характеристика .......................................................... 102
2.7.2 Ионная откачка ..................................................................... 103
2.7.3 Хемосорбционная откачка .................................................... 104
2.7.4 Конструкции испарительных насосов .................................... 106
2.7.5 Криоконденсационная откачка ............................................. 108
2.7.6 Криоадсорбционная откачка ................................................. 108
2.7.7 Конструкции криогенных насосов ......................................... 109
2.7.8 Ионно-сорбционная откачка ................................................ 112
2.7.9 Конструкции ионно-сорбционных насосов ........................... 112
2.8 Средства измерения вакуума .................................................. 116
2.8.1 Основные типы вакуумметров.............................................. 116
2.8.2 Жидкостный U-образный манометр..................................... 118
2.8.3 Терморезисторный вакуумметр (Пирани) ............................ 118
2.8.4 Термопарный вакуумметр .................................................... 120
2.8.5 Магнетронный вакуумметр (с холодным катодом) .............. 120
2.8.6 Термоэлектронный вакуумметр
(с накалённым катодом) ............................................................... 122
3 Промышленные электронно-ионно-плазменные технологии
3.1 Преимущества вакуумных технологий ................................... 124
3.2 Технология плазменного азотирования металлических
изделий........................................................................................ 125
3.3 Азотирование металлических изделий в плазме
вакуумного дугового разряда ...................................................... 128
3.4 Азотирование металлических изделий в плазме
тлеющего разряда ....................................................................... 134
3.5 Технологии нанесения сверхтвердых и износостойких
покрытий на изделия из металлов ............................................... 136
3.6 Электронно-лучевое нанесение покрытий ............................. 138
3.7 Вакуумно-дуговое нанесение покрытий ................................. 140
3.8 Магнетронное распыление ..................................................... 144
3.9 Ионно-лучевое распыление .................................................... 147
3.10 Технологии обработки поверхности металлических
изделий сильноточным низкоэнергетическим электронным
пучком .......................................................................................... 148
3.11 Электронно-лучевая сварка .................................................. 149
3.12 Электронно-лучевая плавка .................................................. 152
3.13 Термическая размерная электронно-лучевая обработка ...... 153
3.14 Электронно-стимулированное травление ............................. 156
3.15 Технологии нанесения полимерных покрытий ...................... 157
Литература .................................................................................... 162