Генерация однородной газоразрядной плазмы в несамостоятельном разряде низкого давления для модификации поверхности материалов и изделий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.04, кандидат наук Борисов Дмитрий Петрович

• Борисов Дмитрий Петрович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Борисов Дмитрий Петрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СПОСОБЫ ВАКУУМНО-ПЛАЗМЕННОЙ МОДИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ, МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ ПЛАЗМЫ В БОЛЬШИХ ВАКУУМНЫХ ОБЪЁМАХ

1.1. Состояние поверхности подложки в вакууме до плазменной обработки

1.2. Основы ионно-плазменной подготовки поверхности подложек в вакууме

1.3. Устройства для вакуумной ионно-плазменной обработки изделий

1.3.1. Вакуумные электродуговые генераторы плазмы

1.3.2. Генераторы плазмы на основе магнетронного разряда

1.3.3. Генерация плазмы с применением ВЧ разрядов

1.3.4. Генерация плазмы тлеющим разрядом

1.3.5. Генерация плазмы тлеющим разрядом низкого давления с полым катодом

1.3.6. Генерация плазмы в двухступенчатом разряде с инжекцией электронов

1.3.7. Генератор плазмы на основе несамостоятельного газового дугового разряда с термоэмиссионным и полым катодами

1.4. Процессы вакуумной ионно-плазменной обработки изделий

1.4.1. Очистка, травление, активация и азотирование поверхностей

1.4.2. Легирование поверхностей и имплантация как вариант легирования

1.4.3. Нанесение функциональных покрытий

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ

ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ, РАЗРАБОТКА ГЕНЕРАТОРА ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ПЛАЗМЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Постановка задачи исследований

2.1.1. Задачи создания технологического оборудования

2.1.2. Задачи исследования и разработки генераторов плазмы и процессов модификации поверхности

2.2. Экспериментальное оборудование. Методы исследований

2.2.1. Генератор газоразрядной плазмы базовой модели

2.2.2. Методика измерения параметров генератора газоразрядной плазмы

2.2.3. Методика измерения тока термоэлектронной эмиссии нити термокатода плазмогенератора в зависимости от мощности её накала

2.2.4. Методика измерения тока полого катода плазмогенератора

2.2.5. Генератор газоразрядной плазмы для однородной обработки

2.2.6. Методика измерения неконтролируемого натекания в рабочие вакуумные камеры установок для вакуумно-плазменной обработки материалов и изделий

2.2.7. Методика измерения свойств модифицированных поверхностей

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРОВ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ПЛАЗМЫ НА ОСНОВЕ НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНОГО ДУГОВОГО РАЗРЯДА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

С ТЕРМОКАТОДОМ

3.1. Генератор газоразрядной плазмы базовой модели

3.1.1. Зависимость тока разряда плазмогенератора от разрядного напряжения и мощности накала термокатода

3.1.2. Зависимость срока службы (времени жизни) нити накала термокатода плазмогенератора от мощности её накала, тока и напряжения горения разряда

3.1.3. Зависимость тока и напряжения разряда от расхода и давления

рабочего газа

3.1.4. Характеристики разряда в зависимости от рода рабочего газа

3.1.5. Распределение плазмы в объёме вакуумной камеры

3.2. Генератор газоразрядной плазмы для однородной обработки

3.2.1. Распределение плазмы в объёме вакуумной камеры

3.2.2. Вольт-амперные характеристики

3.2.3. Эффективность в получении тока разряда

3.2.4. Зависимость концентрации генерируемой плазмы от тока разряда

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ

ГЛАВА 4. ЭФФЕКТИВНЫЕ СПОСОБЫ ВАКУУМНО-ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ

4.1. Структурная аттестация созданных вакуумно-плазменных установок

4.2. Исследование способов вакуумно-плазменной обработки изделий

4.2.1. Исследование характеристик травления материалов

в газоразрядной плазме

4.2.2. Азотирование стальных образцов и деталей

4.2.3. Нанесение функциональных покрытий

4.2.4. Плазменно-иммерсионное легирование

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Генерация однородной газоразрядной плазмы в несамостоятельном разряде низкого давления для модификации поверхности материалов и изделий»

ВВЕДЕНИЕ

Вакуумно-плазменные технологии модификации поверхностных свойств материалов, относящиеся к сфере высоких технологий, призваны обеспечить значительное повышение функциональных свойств изделий различного назначения с соблюдением при этом самых высоких требований энергоэффективности и экологической безопасности основанных на них производств. При этом процессы плазменной обработки в вакууме способны обеспечить качественно новый высокий уровень решения многих традиционных технологических задач при производстве изделий таких как: травление, полировка, легирование, нанесение многофункциональных покрытий, создание поверхностных слоев материалов с прогнозируемыми физико-механическими и электрофизическими характеристиками. Методики с применением плазменной обработки материалов в вакууме в некоторых случаях, как единственно приемлемые, дают возможность создавать и внедрять эффективные технологические процессы в различных областях производства, например, таких как микроэлектроника [1-4], производство режущего инструмента [5-8], машиностроение и строительство [9-25], производство биомедицинской техники [26-28].

Однако рынок изделий с модифицированной поверхностью остается в большинстве своем не занятым технологиями вакуумно-плазменной обработки. В производстве той или иной продукции, где могли бы быть использованы достижения вакуумно-плазменных методов, в настоящее время часто отдается предпочтение традиционным технологиям, например, таким как традиционная химико-термическая обработка стали и сплавов [29], гальваническое нанесение покрытий [30] и т.д. Данное обстоятельство вызвано, вероятно, недостаточной на настоящий момент изученностью эффективности вакуумных способов плазменной обработки, несмотря на то, что исследовательские разработки вакуумно-плазменных способов модификации поверхностных свойств материалов на протяжении последних десятилетий имели достаточное развитие. К настоящему времени исследована достаточно большая совокупность методов воздействия и обработки поверхности с помощью плазмы и пучков ионов и электронов. Кратко можно отметить некоторые из них. Это сами методики генерации потоков плазмы, ионов и электронов [31], ионно-плазменное азотирование и цементация [19, 23, 32, 33], создание модифицированных поверхностных структур плазменными, ионными и электронными потоками [34-45], плазменно-иммерсионная ионная имплантация [46-53], нанесение покрытий электродуговым и магнетронным методами, в том числе с ассистированием пучками (IBAD-методы - ion-beam-assisted deposition) [54-71] и комбинированные способы обработки [23, 72-83].

Представляется, что основными причинами, препятствующими широкому применению вакуумных ионно-плазменных методов в производстве, являются:

- отсутствие современного автоматизированного электронно-ионно-плазменного технологического оборудования для реализации процессов модификации материалов и изделий;

- неудовлетворительные результаты применения тех или иных или всей совокупности вакуумно-плазменных способов обработки - невысокие эффекты повышения эксплуатационных свойств обработанных изделий;

- недоступность переноса методик, разрабатываемых в результате лабораторно-исследовательских работ по обработке образцов материалов, на производственно-технологический уровень обработки реальных изделий с целевым созданием производительного технологического оборудования.

В этой связи являются очень актуальными задачи разработки новых подходов и принципов организации вакуумно-плазменных технологий обработки тех или иных видов изделий производства, разработки и внедрения новых видов плазменного оборудования, гарантирующих при их использовании действительный положительный результат улучшения свойств изделий. Создание новой вакуумно-плазменной техники совместно с выработкой новых принципов конструирования модифицированных структур, критериев выбора их составов и способов модификации поверхности должно способствовать повышению эффективности процессов вакуумно-плазменной обработки изделий различной сложности для многочисленных применений.

В указанном направлении проводятся исследования и разработки в Национальном исследовательском Томском государственном университете (НИ ТГУ), и представляемая работа является составной частью деятельности нескольких кафедр и лабораторий НИ ТГУ в решении проблем создания высокопроизводительных вакуумно-плазменных технологий получения модифицированных поверхностных слоёв материалов (в основном стали и сплавов) с улучшенными и специальными свойствами, соответствующими различным специальным видам эксплуатации.

Представляется, что вакуумно-плазменные технологии, позволяющие создавать поверхностные слои с улучшенными свойствами в отношении прочности, твёрдости, износо- и коррозионной стойкости и т.д., будут иметь масштабное применение в машиностроении, энергетике, инструментальной, аэрокосмической и нефтегазовой отраслях производства. Перспективы применения разрабатываемых технологий, действительно, представляются масштабными, если учесть растущие объёмы высокоэффективных производств, а также повышающиеся требования к эксплуатационным и потребительским

свойствам промышленных изделий, являющихся в основном изделиями, изготовляющимися из конструкционных материалов, преимущественно из стали и сплавов.

Как приводилось выше, в настоящее время имеется значительная группа вполне исследованных обобщенных способов вакуумно-плазменной модификации поверхностных свойств конструкционных материалов и изделий (очистка, травление, азотирование, ионная имплантация, нанесение функциональных покрытий), а также большое число вариантов аппаратурно-технологической реализации большинства из этих способов. В числе же всей совокупности способов реализации модифицирующей вакуумной обработки поверхности значительную долю занимают пучковые или ионно-пучковые методы с применением источников ионов различного вида. Так сложились обстоятельства, что в процессе научно-технологического поиска эффективных методик модификации материалов большая роль была отведена именно способам с применением пучков ионов и соответствующей им технике, так что и в настоящее время с применением ионно-пучковых способов создано множество лабораторно-технологических процессов формирования модифицированных структур, охватывающее практически все виды обработки поверхности. Однако, несмотря на созданную обширную опытно-конструкторскую область ионно-пучковых способов формирования модифицированных поверхностных структур с достижением даже уникальных свойств последних, организация промышленных технологий обработки конструкционных изделий на их основе представляется крайне трудной задачей из-за высокого уровня сложности и стоимости оборудования для реализации этих способов и, ввиду этого, их невысокой эффективности. Поэтому в настоящее время отсутствуют высокопроизводительные технологии вакуумной ионно-пучковой обработки конструкционных материалов и изделий широкого потребления.

В то же время становится видимым, что указанные технологии могут рационально и в достаточной мере обеспечиваться применением только лишь плазменных способов обработки изделий, ввиду большой пространственной протяжённости плазменных объёмов, относительной простоты и невысокой стоимости технологического оборудования для реализации этих способов и, вследствие этого, их большей эффективности по сравнению с ионно-пучковыми способами. Действительно, при использовании только лишь плазмы могут высококачественно реализовываться такие вакуумные способы обработки изделий как очистка, активация, травление, легирование, низкоэнергетическая ионная имплантация, нанесение покрытий как PVD (physical vapor deposition - физическое осаждение из паровой фазы) - методами, так и PAD (plasma assisted deposition - плазмоассистированное осаждение) - методами, в том числе и для промышленного применения [84-104].

Использование в собственных разработках методов модификации поверхности, направленных на создание высокопроизводительных эффективных промышленных технологий вакуумно-плазменной обработки конструкционных материалов и изделий, достоинств именно плазменных способов воздействия на твёрдое тело является основным научным подходом, применяемым в настоящей работе. Избрание данных способов обусловлено, как уже упоминалось выше, их высокой производительностью, связанной с созданием плазмы в больших вакуумных объёмах, энергетической эффективностью, простотой и надежностью применения в промышленном масштабе, сходством диапазонов рабочего давления и возможностью одновременного функционирования задействованных в этих способах источников плазмы различных типов. При этом известными источниками плазмы, применяемыми в мировой практике промышленных технологий вакуумно-плазменной обработки, являются устройства, использующие в основном тлеющий, магнетронный, электродуговой разряды, различные виды высокочастотного разряда в вакууме.

Однако, во многих работоспособных технологиях очистки, активации, травления, ассистирующего ионного воздействия при напылении покрытий применяют и ионные источники, причём ввиду большого различия рабочих давлений распылительных систем и большинства типов ионных источников, в таких комбинированных технологиях применяются преимущественно источники типа УЗДП (ускоритель ионов с замкнутым дрейфом электронов и протяжённой зоной ускорения) [12, 16, 17, 105-116]. Но при определённых достоинствах комбинированные технологии с применением данных ионных источников обладают видимыми недостатками и ограничениями. Это связано с ограниченными размерами ионных пучков, несмотря на возможность увеличения их протяжённости в одном из направлений, потоковой ориентированностью ускоренных ионов в одном направлении, критичностью эффективности ионного воздействия к конфигурации обрабатываемой поверхности - плоскостным характером обработки, наличием областей «геометрической тени». Недостатками указанных источников как ускорителей ионов и плазмы также являются ограниченный диапазон рабочего давления, сложность оборудования с опасно высокими значениями потенциала электродов. Перечисленные недостатки исключают возможность применения комбинированных с обработкой ионным пучком источников типа УЗДП вакуумно-плазменных технологий для обработки изделий со сложной конфигурацией поверхности, каковыми в большинстве случаев и являются конструкционные и инструментальные изделия.

Видимой альтернативой источников газовых ионов является применение воздействия на поверхность материалов и изделий низкотемпературной плазмы газов, генерируемой

несамостоятельным дуговым разрядом низкого давления с термоэмиссионным катодом. Ввиду изотропии низкотемпературной плазмы в разрядах низкого давления, отсутствия потоковых составляющих вдоль какого-либо направления, возможна однородная обработка изделий со сложно-разветвленной формой, так как плазма «обтекает» имеющиеся на ее пути преграды и достаточно плотно прилегает к обрабатываемым поверхностям. При помещении изделий в такую плазму за счёт возможности изменения в широком диапазоне её концентрации, вследствие несамостоятельности разряда, и подачи определенного напряжения смещения изделий, обеспечивающего отбор ионов из плазмы и их ускорение в пристеночном слое пространственного заряда, можно достаточно просто реализовать различные технологические процессы: очистка, активация, травление, нагрев, легирование (азотирование), низкоэнергетическая плазменно-иммерсионная ионная имплантация, плазменное ассистирование при напылении покрытий.

Методики обработки изделий в плазме несамостоятельного дугового газового разряда с термоэмиссионным катодом были разработаны в Институте сильноточной электроники СО РАН (ИСЭ СО РАН) и в нынешнее время успешно используются, как в ИСЭ СО РАН, так и в других организациях в создании эффективных технологий модификации материалов и изделий. Главным элементом в отмеченных выше методиках плазменной обработки является разработанный в Лаборатории плазменной эмиссионной электроники ИСЭ СО РАН плазменный генератор с термоэмиссионным катодом, способный генерировать низкотемпературную газоразрядную плазму с относительно высокой концентрацией в больших вакуумных объемах [117-122]. С момента разработки по настоящее время с использованием данного генератора, а также заложенных в нём принципов генерации газоразрядной плазмы, успешно создаются эффективные многоцелевые технологические процессы высококачественной плазменной обработки и модификации свойств материалов и изделий различного вида. Представляется, что методики с применением генерации газоразрядной плазмы на основе дугового разряда с термоэмиссионным катодом станут основой для создания новых высокоэффективных вакуумно-плазменных технологий с широкими перспективами внедрения их в различных отраслях производства.

Дальнейшему развитию и совершенствованию методов и технических средств генерации газоразрядной плазмы на основе дугового разряда с термоэмиссионным катодом, а также разработке высокопроизводительных экспериментально-технологических комплексов вакуумно-плазменной обработки с использованием положительных свойств и достоинств газоразрядной плазмы разрядов в вакууме, поддерживаемых термоэлектронной эмиссией, посвящена данная работа. Актуальность данной работы определена её направленностью на создание нового эффективного вакуумно-плазменного оборудования,

разработку высокоэффективных процессов модификации конструкционных материалов и изделий с помощью газоразрядной плазмы и расширение сферы применений вакуумно-плазменных технологий.

Цель диссертационной работы заключается в разработке эффективного генератора однородной газоразрядной плазмы в больших вакуумных объёмах на основе несамостоятельного дугового разряда с термоэмиссионным катодом и в разработке эффективных процессов вакуумно-плазменной модификации материалов и изделий с созданием вакуумных установок нового типа с применением магнетронно-распылительных систем, электродуговых испарителей и генераторов однородной газоразрядной плазмы.

Для достижения указанной цели в работе требовалось решить следующие задачи:

1. Провести обзор имеющихся в мире литературных данных по методам генерации плазмы и по экспериментальному и практическому применению вакуумно-плазменных способов обработки поверхности материалов и изделий.

2. Разработать и исследовать генератор однородно-распределённой газоразрядной плазмы в больших вакуумных объёмах на основе дугового несамостоятельного разряда с термокатодом.

3. Разработать новые установки для реализации эффективной вакуумно-плазменной обработки изделий с применением нового генератора однородно-распределённой газоразрядной плазмы, магнетронно-распылительных систем и электродуговых испарителей.

4. Исследовать режимы эффективных вакуумно-плазменных процессов очистки, легирования поверхности различных материалов и нанесения сверхтвёрдых высокоадгезионных покрытий с использованием созданных установок.

Решаемые задачи являлись составной частью общих задач НИ ТГУ, выполняемых в рамках следующих научных программ, грантов и ФЦП:

- ГК № 02.513.11.3432 «Создание многослойных и градиентных термически стабильных покрытий в едином технологическом цикле» в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы» (30.11.2008 - 31.10.2009 г.г.).

- ГК № 8.1.2.2014 «Физика и технологии создания наноструктурных материалов и покрытий» в рамках Программы повышения конкурентоспособности НИ ТГУ (25.11.2010 -31.12.2012 г.г.).

- Проект РФФИ № 13-02-98020 р_сибирь_а «Разработка новых многоэлементных покрытий с наноразмерными частицами кристаллической фазы на основе аморфного

углерода, исследование их микроструктуры, функциональных свойств и использования в технике» (01.01.2013 - 24.12.2015 г.г.).

- ГК № 11.1655.2014/К «Ионно-плазменные технологии модификации поверхности и нанесения градиентных композитных покрытий на изделия сложно-разветвлённой формы» в рамках Госзадания Минобрнауки России (01.06.2014 - 31.12.2016 г.г.).

- Соглашение № 14.604.21.0031, уникальный идентификатор проекта RFMEFI 60414X0031, о предоставлении субсидии ПНИ Института физики прочности и материаловедения СО РАН в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы» по приоритетному направлению «Науки о жизни» по теме «Исследование возможности повышения степени клеточной адгезии, пролиферации и жизнеспособности эндотелиальных клеток на сосудистых стентах из сплавов на основе никелида титана путём плазменно-иммерсионной ионной модификации их поверхности» (17.06.2014 - 31.12.2015 г.г.).

Научная новизна работы заключается в следующем:

11 3

1. Разработан и исследован генератор газоразрядной плазмы с концентрацией до 5 10 см- и однородностью распределения не хуже ± 5 % в вакуумных камерах значительных (> 0,15 м ) объёмов на основе несамостоятельного дугового разряда низкого давления (0,04^1 Па) с двумя диаметрально противоположно размещёнными на вакуумной камере модулями, содержащими термоэмиссионные и полые катоды конической формы.

2. Созданы вакуумно-плазменные установки «ЛЕГЕНДА-Томск» и «СПРУТ» с криогенной откачкой вакуумных камер объёмами 0,15 и 0,7 м соответственно с остаточным давлением < 6 10-4 Па и неконтролируемым натеканием в них < 3,4 10-5 Пам3/с, имеющие в своём составе генераторы однородной газоразрядной плазмы, магнетронно-распылительные системы и/или электродуговые испарители.

3. С использованием созданных установок были реализованы следующие вакуумно-плазменные процессы.

- Азотирование со скоростью 10^30 мкм/ч образцов нержавеющей стали различных марок при температуре 380^520 0С и низком отрицательном потенциале их смещения (< 40 В) в газоразрядной плазме чистого азота.

- Электродуговое осаждение покрытия TiN при температуре

< 120 0С

с воздействием на

подложку кремния при плавающем её потенциале (~ 20 В) газоразрядной плазмы азота с

10 3

концентрацией 5 10 см- с достижением при низком содержании (< 2 %) кислорода толщины легированного титаном слоя подложки 60 нм и адгезии (> 15 Н), превосходящей адгезию (7 Н) получаемых через промежуточный слой оксидов покрытий.

- Получение многокомпонентных покрытий типа Ti-Al-Si-Cr-Ni-Cu-O-C-N, отличающихся высокой (до ~ 50 ГПа) микротвёрдостью, стабильностью микротвёрдости при отжиге в вакууме до температуры 900 0С и высокой адгезией (> 30 Н).

- Легирование кремнием образцов никелида титана при магнетронном осаждении покрытия кремния с воздействием на подложку ионов газоразрядной плазмы аргона с концентрацией 5 1010 см-3, ускоряемых импульсным потенциалом смещения с частотой 30 кГц, длительностью 17 мкс и амплитудой импульсов 160 В, с получением при температуре 300 0С толщины легированных кремнием слоёв подложки ~ 300 нм с низким содержанием (< 2^3 %) кислорода и максимальным содержанием кремния 95 %.

- Легирование (без осаждения покрытий) титаном и углеродом образцов нержавеющей стали 12Х18Н10Т при магнетронном распылении данных элементов с одновременным

11 -3

воздействием на подложку ионов газоразрядной плазмы аргона с концентрацией 1,5 10 см-, ускоряемых импульсным потенциалом смещения с частотой 20 кГц, длительностью 5 мкс и амплитудой импульсов 700 В, с получением при температуре 500 0С толщины легированных титаном и углеродом слоёв подложки ~ 300 нм и >10 мкм соответственно с низким содержанием (< 2^3 %) кислорода и максимальным содержанием 10 и 65 % титана и углерода в поверхности соответственно.

Практическая значимость работы заключается в том, что созданы вакуумно-плазменные установки с оригинальным способом монтажа высоковакуумного насоса сверху вакуумной камеры для его защиты от загрязнения продуктами плазменных процессов, сочетающие в своём составе вновь разработанные генераторы однородной

11 -3

газоразрядной плазмы с концентрацией до 5 10 см-, магнетронно-распылительные системы и/или электродуговые испарители. Установки реализуют способы ионной очистки поверхности материалов и изделий, её плазменно-иммерсионного ионного легирования и нанесения высокоадгезионных сверхтвёрдых покрытий. Одна из установок поставлена в Сибирский федеральный университет (г. Красноярск) для разработки технологий улучшения функциональных свойств деталей космических аппаратов.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Предложена и создана разрядная система на основе несамостоятельного дугового разряда низкого давления с двумя диаметрально противоположно размещёнными на вакуумной камере катодными модулями с термоэмиссионными катодами и полыми катодами конической геометрии, которая эффективно генерирует газоразрядную плазму

11 -3

с концентрацией до 5 10 см- и однородностью её распределения не хуже ±5 % в значительных (> 0,15 м ) вакуумных объёмах при давлении 0,1^1 Па.

2. Созданы вакуумно-плазменные установки «ЛЕГЕНДА-Томск» и «СПРУТ» с криогенной откачкой вакуумных камер объёмами 0,15 и 0,7 м соответственно с остаточным давлением < 610-4 Па и неконтролируемым натеканием < 3,4 10-5 Пам3/с, имеющие генераторы однородной газоразрядной плазмы, магнетронно-распылительные системы и/или электродуговые испарители и возможность ионной очистки поверхности материалов и изделий, её плазменно-иммерсионного ионного легирования и нанесения высокоадгезионных сверхтвёрдых покрытий.

3. Способ азотирования нержавеющих сталей при температуре 380^520 0С и низком отрицательном потенциале смещения (< 40 В) в газоразрядной плазме азота с

11 3

концентрацией 5 10 см- обеспечивает скорость азотирования 10^30 мкм/ч с повышением микротвёрдости поверхности в 2^4 раза по сравнению с исходной.

4. Способы плазмоассистированного нанесения обеспечивают нанесение покрытий TiN с низким (< 2 %) содержанием кислорода и адгезией (> 15 Н), превосходящей адгезию (7 Н) получаемых через промежуточный слой оксидов покрытий более чем в 2 раза, а также нанесение многокомпонентных покрытий типа Ti-Al-Si-Cr-Ni-Cu-O-C-N со сверхтвёрдостью (Н > 40 ГПа) и высокой адгезией (> 30 Н).

5. Способы легирования кремнием никелида титана при осаждении его на подложку при температуре 300 0С и титаном и углеродом нержавеющей стали 12Х18Н10Т при температуре 500 0С при магнетронном распылении данных элементов с воздействием на подложку плазмы аргона с концентрацией 1010 см-3 обеспечивают достижение толщины легированных слоёв с низким (< 2^3 %) содержанием кислорода 300 нм для кремния и титана и >10 мкм для углерода с максимальным содержанием 10, 60 и 95 ат. % титана, углерода и кремния.

Апробация результатов работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: International Conference «Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows» (2008, Томск, Россия); Международная конференция «Взаимодействие излучений с твёрдым телом» (2009, 2011, 2013, Минск, Беларусь); Всероссийская конференция «Взаимодействие высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине» (2015, Новосибирск, Россия); Международная научно-техническая конференция «Вакуумная техника, материалы и технология» (2015, Москва, Россия). Публикации.

Основные результаты исследований диссертации опубликованы в 24 работах (в 14 статьях в журналах, входящих в перечень ВАК, в 6 докладах на отечественных и международных конференциях и в 4 патентах).

Личный вклад автора.

Автору принадлежит главная роль в определении цели и задач исследований, проведении экспериментов и анализе полученных результатов. Обсуждение результатов, окончательное формирование защищаемых научных положений, содержания и выводов диссертации осуществлялись автором совместно с научным руководителем доктором технических наук, проф. Н.Н. Ковалем. Все результаты, составляющие научную новизну диссертации и выносимые на защиту, получены автором лично.

Достоверность научных результатов работы.

Достоверность научных результатов работы обеспечивается применением современных экспериментальных методик и различных методов исследования, сопоставлением экспериментальных результатов и численных оценок, анализом литературных данных и сопоставлением с ними получаемых результатов, а также практической реализацией научных положений и выводов в созданном вакуумно-плазменном оборудовании.

Структура и краткое содержание диссертационной работы.

Диссертация общим объёмом 161 страниц состоит из введения, четырёх глав и заключения, содержит 63 рисунка, 11 таблиц и список цитируемой литературы из 241 наименований.

Во введении описывается область исследований, обоснована актуальность работы, сформулированы её цели и задачи, выражены научная новизна, практическая значимость работы, защищаемые научные положения, представлены сведения о публикациях автора по теме диссертации, дано краткое содержание работы.

В первой главе содержится анализ литературных данных о состоянии поверхности твёрдого тела, подвергаемого вакуумно-плазменной обработке. Рассматриваются существующие на сегодняшний день способы вакуумно-плазменной обработки изделий, анализируются устройства для вакуумной обработки изделий с использованием плазмы. Делаются выводы об эффективности методов и способов модификации поверхности с применением соответствующих им плазменных источников.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Борисов Дмитрий Петрович, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Данилин Б.С. Применение низкотемпературной плазмы для нанесения тонких плёнок /

Б.С. Данилин. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 328 с.

2. Технология полупроводниковых приборов и изделий микроэлектроники. В 10 кн. Кн. 7.

Элионная обработка / О.С. Моряков. - М.: Высшая школа, 1990. - 128 с.

3. Берлин Е.В. Вакуумная технология и оборудование для нанесения и травления тонких

плёнок / Е.В. Берлин, С.А. Двинин, Л.А. Сейдман. - М.: Техносфера, 2007. - 176 с.

4. Берлин Е.В., Сейдман Л.А. Ионно-плазменные процессы в тонкоплёночной технологии /

Е.В. Берлин, Л.А. Сейдман. - М.: Техносфера, 2010. - 528 с.

5. Верещака А.С., Третьяков И.П. Режущие инструменты с износостойкими покрытиями /

А.С. Верещака, И.П. Третьяков. - М.: Машиностроение, 1986. - 192 с.

6. Мрочек Ж.А. Плазменно-вакуумные покрытия / Ж.А. Мрочек и [др.]. - М.:

«Технопринт», 2004. - 369 с.

7. Derflinger V.H. Mechanical and structural properties of various alloyed TiAlN-based hard

coatings / V.H. Derflinger, A. Schutze, M. Ante // Surface and Coatings Technology. - 2006. - Vol. 200. - P. 4693-4700.

8. Григорьев С.Н., Табаков В.П., Волосова М.А. Технологические методы повышения

износостойкости контактных площадок режущего инструмента / С.Н. Григорьев, В.П. Табаков, М.А. Волосова. - Старый Оскол: ТНТ, 2011. - 380 с.

9. Ионная химико-термическая обработка сплавов / Б.Н. Арзамасов [и др.]. - М.: Изд-во

МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. - 400 с.

10. Установка ионно-магнетронного напыления нанокристаллических покрытий (КВАНТ) / В.П. Сергеев [и др.]. // Физическая мезомеханика. - 2004. - Т.7, Спецвыпуск, Ч.2. - С. 333-336.

11. Ионно-лучевая и ионно-плазменная модификация материалов / К.К. Кадыржанов. - М.: МГУ, 2005. - 640 с.

12. Пат. 2261497 Российская Федерация, МПК H01J37/00, H05H1/54. Протяжённый источник ионов / В.П. Сергеев, В.П. Яновский, Ю.Н. Параев; заявитель и патентообладатель Институт физики прочности и материаловедения СО РАН. - № 2004113747/28; заявл. 05.05.2004; опубл. 27.09.2005, Бюл. № 20. - 3 с.: ил.

13. Магнетронное напыление низкоэмиссионных покрытий / В.П. Яновский [и др.] // Физическая мезомеханика. - 2006. -Т. 9, Спецвыпуск. - С. 189-192.

14. Мухин В.С., Смыслов А.М. Инженерия поверхности деталей машин / В.С. Мухин, А.М. Смыслов // Вестник УГАТУ. - 2009. - Т. 12, № 4. - С. 106-112.

15. Упрочнение поверхности и повышение износостойкости металлических материалов при обработке потоками высокотемпературной импульсной плазмы / Б.А. Калин [и др.] // Физика и химия обработки материалов. - 2010. - № 2. - С. 21-27.

16. Плазменные теплоотражающие покрытия / О.Х. Асаинов [и др.] // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2011. - Т. 54, № 11/2. - С. 154-157.

17. Плазменная технология осаждения отражающего покрытия на поверхность углепластика / О.Х. Асаинов [и др.] // Известия вузов. Физика. - 2011. - Т. 54, № 11/2. -С. 158-161.

18. Kalin B.A. Ion-beam installation for finishing treatment of dispersion fuel claddings / B.A. Kalin, N.V. Volkov, V.P. Krivobokov // Известия вузов. Физика. - 2012. - Т. 56, № 10/3. -С. 142-145.

19. Берлин Е.В., Коваль Н.Н., Сейдман Л.А. Плазменная химико-термическая обработка поверхности стальных деталей / Е.В. Берлин, Н.Н. Коваль, Л.А. Сейдман. - М.: Техносфера, 2012. - 464 с.

20. Пат. 2467878 Российская Федерация, МПК В32В15/04, В32В18/00. Способ нанесения теплозащитного покрытия / В.П. Сергеев, В.Е. Панин, О.В. Сергеев, С.В. Панин, Р.Н. Ризаханов, М.Н. Полянский; заявитель и патентообладатель Институт физики прочности и материаловедения СО РАН. - № 2011102656/05; заявл. 24.01.2011; опубл. 27.11.2012, Бюл. № 12. - 3 с.: ил.

21. Installation for magnetron sputtering of multilayer low-emission coatings on polymer roll film / S.V. Rabotkin [et al.] // Известия вузов. Физика. - 2012. - Т. 55, № 12/3. - С. 53-56.

22. Модификация материалов компрессионными плазменными потоками / В.В. Углов [и др.]. - Минск: БГУ, 2013. - 248 с.

23. Интегрированные методы обработки конструкционных и инструментальных материалов с использованием тлеющих и вакуумно-дуговых разрядов / В.В. Будилов [и др.].- М.: Машиностроение, 2013. - 320 с.

24. Новая вакуумная установка и технология комбинированной упрочняющей обработки, нанесения покрытий на детали ГТД и энергетических установок / А.М. Смыслов [и др.] // Вестник УГАТУ. - 2013. - Т. 17, № 1. - С. 108-113.

25. Магнетронное формирование Ni-YSZ-анодов твёрдооксидных топливных элементов / А.А. Соловьёв [и др.] // Электрохимия. - 2014. - Т. 50, № 7. - С. 724.

26. Electron Beam and Ion-Plasma Treatment of Pain-Less Syringe Needle / A.G. Remnev [et.al.] // Proc. 10 International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows, Sept. 19-24, 2010. - Tomsk, 2010. - P. 278-281.

27. Physics and Chemistry of Nonthermal Plasma at Atmospheric Pressure Relevant to Surface Treatment, in: Plasma Technology for Hyperfunctional Surface, Food, Biomedical and Textile Applications / Yu. Akishev [et al.]. - Weinheim: WILEY-VCH, 2010. - 400 p.

28. Влияние модифицирования ионами кремния поверхностных слоёв никелида титана на его коррозионную стойкость в искусственных биологических средах / С.Г. Псахье [и др.] // Известия Томского политехнического университета. - 2012. - Т. 321, № 3. - С. 21-27.

29. Металловедение. Термическая и химико-термическая обработка сплавов: Сборник научных трудов / Под ред.: Б.Н. Арзамасова. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. - 246 с.

30. Коротин А.И. Технология нанесения гальванических покрытий / А.И. Коротин. - М.: Высшая школа, 1984. - 200 с.

31. Эмиссионная электроника / Н.Н. Коваль [и др.].- М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009.-596 с.

32. Азотирование конструкционных сталей в газовых разрядах низкого давления / П.М. Щанин [и др.] // Физика и химия обработки материалов. - 2001. - № 3. - С. 16-19.

33. Suh B-S, Lee W-J. Surface hardening of AISI 316L stainless steel using plasma carburizing / B-S Suh, W-J. Lee // Thin Solid Films. - 1997. - Vol. 295. - P. 185-192.

34. Диденко А.Н., Лигачёв А.Е., Куракин И.Б. Воздействие пучков заряженных частиц на поверхность металлов и сплавов / А.Н. Диденко, А.Е. Лигачёв, И.Б. Куракин. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 184 с.

35. Оборудование ионной имплантации / В.В. Симонов [и др.]. - М.: Радио и связь, 1988. - 184 с.

36. Триботехнические свойства и мезомеханика фрикционного разрушения стали 40Х, имплантированной ионами азота в высокоинтенсивном режиме / В.А. Кукареко [и др.] // Proc. 6 International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows, Sept. 23-28, 2002. - Tomsk, 2002. - P. 345-350.

37. Комаров Ф.Ф. Ионная имплантация в металлах / Ф.Ф. Комаров. - М.: Металлургия, 1990. -216 с.

38. Эффекты дальнодействия в ионно-имплантированных металлических материалах / А.Н. Диденко [и др.]. - Томск: Изд-во НТЛ, 2004.-328 с.

39. Двойная имплантация ионов газов и металлов в NiTi / А.Д. Погребняк [и др.] // Материалы 7-й Международной конференции «Взаимодействие излучений с твёрдым телом», 26-28 сентября, 2007. - Минск, Беларусь. - С. 149-153.

40. Коваль Ю.И. Установка ионно-лучевого травления / Ю.И. Коваль, Е.В. Ильичёв // Приборы и техника эксперимента. - 1994. - № 3. - С. 118-125.

41. Гончаров Л.А., Григорьян В.Г. Источники ионов для операций ионно-лучевой технологии / Л.А. Гончаров, В.Г. Григорьян // Прикладная физика. - 2007. - № 5. - С. 67-70.

42. Нанокристаллические интерметаллидные и нитридные структуры, формирующиеся при ионно-лучевом воздействии / И.А. Курзина [и др.]. - Томск: Изд-во НТЛ, 2008. - 324 с.

43. Наноинженерия поверхности. Формирование неравновесных состояний в поверхностных слоях материалов методами электронно-ионно-плазменных технологий / А.И. Лотков [и др.]; отв. ред. Н.З. Ляхов, С.Г. Псахье. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008. - 275 с.

44. Курзина И.А., Козлов Э.В., Шаркеев Ю.П. Градиентные поверхностные слои на основе интерметаллидных частиц: синтез, структура, свойства / И.А. Курзина, Э.В. Козлов, Ю.П. Шаркеев. - Томск: Изд-во НТЛ, 2013. - 260 с.

45. Модификация структуры и свойств эвтектического силумина электронно-ионно-плазменной обработкой / А.П. Ласковнев [и др.]. - Минск: Белорусская наука, 2013. -225 с.

46. Plasma source ion implantation technique for surface modification of materials / Conrad J.R. [et al.] // J. Appl. Phys. - 1987. - Vol. 62, № 11. - P. 4591-4596.

47. Plasma immersion ion implantation for improvement of mechanical properties of AISI M2 steel / V.V. Uglov [et al.] // J. Vac. Sci. Technol. - 1999. - Vol. B17(2). - P. 836-839.

48. Рябчиков А.И. Применение высокочастотного короткоимпульсного потенциала смещения для ионно-лучевой и плазменной обработки проводящих и диэлектрических материалов / А.И. Рябчиков, И.Б. Степанов // Изв. Томского политехнического университета. - 2010. - Т. 316, № 4. - С. 85-89.

49. Gupta D. Plasma immersion ion implantation (PIII) process - physics and technology / D. Gupta // Int. Journ. of Advancements in Technol. - 2011. - Vol. 2, is. 4. - P. 471-487.

50. Proliferation and differentiation of osteoblastic cells on titanium modified by ammonia plasma immersion ion implantation / F. Liu [et al.] // Appl. Surf. Sci. - 2012. - Vol. 258. - P. 4322-4327.

51. Surface modification of NiTi by plasma based ion implantation for application in harsh environments / R.M. Oliveira [et. al.] // Appl. Surf. Sci. - 2012. - Vol. 263. - P. 763-768.

52. Высокочастотная плазменно-импульсная имплантация азота в сталь 440 А / А.И. Рябчиков [и др.] // Известия вузов. Физика. - 2013. - Т. 56, № 12/2. - С. 69-71.

53. Investigation of the possibility of unfiltered aluminium vacuum arc plasma application for high-frequency short-pulse immersion ion implantation / D.O. Sivin [et al.] // Appl. Surf. Sci. - 2014. - Vol. 310. - P. 120-125.

54. Recent advances in surface processing with filtered DC vacuum-arc plasma / A.I. Ryabchikov [et al.] // Vacuum. - 2005. - Vol. 78, is. 2. - P. 445-449.

55. Boxman R.L., Zhitomirsky V.N. Vacuum arc deposition devices / R.L. Boxman, V.N. Zhitomirsky // Rev. Sci. Instrum. - 2006. - Vol. 77. - P. 1-15.

56. Исследование резистивных характеристик медных покрытий на диэлектрическом основании, полученных методом вакуумно-дугового испарения / Г.М. Самойленко [и др.] // Известия вузов. Физика. - 2010. - Т. 53, № 10/2. - С. 146-149.

57. Superhard nanocrystalline Ti-Cu-N coatings deposition by vacuum arc evaporation of a sintered cathode / Yu.F. Ivanov [et al.] // Surface and Coatings Technology. - 2012. - Vol. 207.

- P. 430-434.

58. A comparative study on reactive and non-reactive unbalanced magnetron sputter deposition of TiN coatings / P H. Mayrhofer [et al.] // Thin Solid Films. - 2002. - Vol. 415. - P. 151-159.

59. Кузьмичёв А.И. Магнетронные распылительные системы / А.И. Кузьмичёв. - К. : Аверс,

2008. - 244 с.

60. Получение нанокомпозитных покрытий на основе системы Ti-Al-Si-N с помощью двух магнетронов / А.В. Воронов [и др.] // Изв. Томского политехнического университета. -

2009. - Т. 315, № 2. - С. 147-150.

61. Musil J., Baroch P. High-rate pulsed reactive magnetron sputtering of oxide nanocomposite coatings / J. Musil, P. Baroch // Vacuum. - 2013. - Vol. 87, is. 4. - P. 96-102.

62. Musil J. Flexible Ti-Ni-N thin films prepared by magnetron sputtering / J. Musil, R. Jilek, R. Cerstvy // J. of Materials Science and Engineering. - 2014. - No 4. - P. 27-33.

63. Ion-beam-assisted deposition of thin films / P.J. Martin [et al.] // Applied Optics. - 1983. - Vol. 22. - P. 178-184.

64. Martin P.J. Ion-beam-deposited films produced by filtered arc evaporation / P.J. Martin, R.P. Netterfield, T.J. Kinder // Thin Solid Films. - 1990. - Vol. 193/194. - P. 77.

65. Ensinger W. Ion sources for ion beam assisted thin-film deposition // Rev. Sci. Instrum. - 1992.

- Vol. 63. - P. 5217-5233.

66. Ensinger W. Ion bombardment effects during deposition of nitride and metal films // Surface and Coatings Technology. - 1998. - Vol. 99. - P. 1-13.

67. Design, plasma studies, and ion assisted thin film growth in an unbalanced dual target magnetron sputtering system with a solenoid coil / Engstrom C. [et al.] // Vacuum. - 2000. -Vol. 56. - P. 107-113.

68. Ионно-лучевая установка для получения оксидных плёнок / А.И. Строгний [и др.] // Приборы и техника эксперимента. - 2001. - № 3. - С. 151-154.

69. Effect of ion bombardment on properties of hard reactively sputtered films / Musil J. [et al.] // Surface and Coatings Technology. - 2004. - Vol. 177-178. - P. 289-298.

70. Структура и механические свойства покрытий на основе карбонитрида титана при магнетронном напылении в условиях ионно-лучевой обработки / В.П. Сергеев [и др.] // Перспективные материалы. - 2005. - № 5. - С. 72-78.

71. Tribomechanical property and structure of gradient nanocomposite coating Ti-Al-B-N formed by combined method of magnetron deposition and bombardment by composite ion beam / Sergeev V.P. [et al.] // Известия вузов. Физика. - 2006. - № 8. - С. 513-516.

72. Ионно-плазменное формирование износостойких слоёв на поверхностях конструкционных сталей // Физика и химия обработки материалов / Д.П. Борисов, И.М. Гончаренко, Н.Н. Коваль - 1997. - №4. - С. 40-44.

73. Single cycle plasma nitriding and hard coating deposition in a cathodic arc evaporation device / F. Sanchette [et al.] // Surf. Coat. Technol. - 1997. - Vol. 94/95. - P. 261-267.

74. Григорьев С.Н. Технология вакуумно-плазменной обработки инструмента и деталей машин / С.Н. Григорьев, Н А. Воронин. - М.: ИЦ МГТУ «Станкин», Янус-К, 2005. - 508 с.

75. Григорьев С.Н. Современное вакуумно-плазменное оборудование и технологии для комбинированного упрочнения инструмента и деталей машин // «НТО: инструмент, технология, оборудование». - 2005. - № 4. - С. 5-11.

76. Automated Vacuum Ion-Plasma Setup «TRIO» for Making Nanostructure Coatings / V.V. Denisov [et.al.] // Proc. 9 International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows, Sept. 21-26, 2008. - Tomsk, 2008. - P. 31-34.

77. Ryabchikov A.I. Equipment and methods for hybrid technologist of ion beam and plasma surface materials modification / A.I. Ryabchikov, I.B. Stepanov // Surf. Coat. Tech. - 2009. -Vol. 203. - P. 2784-2787.

78. Пат. 97730 Российская Федерация, МПК C23C14/00, С23С14/02. Установка для комплексной ионно-плазменной обработки и нанесения покрытий / А.М. Смыслов, М.К. Смыслова, М.Ю. Дыбленко, А.Д. Мингажев, К.С. Селиванов, А.И. Рябчиков, И.Б. Степанов, В.Ю. Гордеев; заявитель и патентообладатель ООО НПП «Уралавиаспецтехнология». - № 2009100547/02; заявл. 11.01.2009; опубл. 20.09.2010, Бюл. № 11. - 7 с.: ил.

79. Characterization and mechanical investigation of Ti-O2-x film prepared by plasma immersion ion implantation and deposition for cardiovascular stents surface modification / D. Xie [et al.] // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. - 2012. - Vol. 289. - P. 91-96.

80. Chu P. Progress in direct-current plasma immersion ion implantation and recent applications of plasma immersion ion implantation and deposition // Surf. Coat. Tech.-2013.-Vol. 229. - P. 2-11.

81. Structure and properties of TiC/Ti coatings fabricated on NiTi by plasma immersion ion implantation and deposition / A. Shanaghi, P. Chu, R. Xu // Vacuum -2013.-Vol. 89.-P. 238-243.

82. Antimicrobial surface modification of titanium substrates by means of plasma immersion ion implantation and deposition of copper / F. Hempel [et al.] // Surf. Coat. Tech. - 2014. - Vol. 256. - P. 54-61.

83. Very broad metal ion beam source for ion implantation and coatings deposition technologies / IB. Stepanov, A.I. Ryabchikov, D.O. Sivin // Advanced Materials Research. - 2014. - Vol. 880. - P. 288-291.

84. Measurements of spatial and temporal sheath evolution for spherical and cylindrical geometries in plasma source ion implantation / M. Shamim, J.T. Scheuer, J.R. Conrad // J. Appl. Phys. -1991. - Vol. 69(5). - P. 2904-2908.

85. TiN hard coating prepared by sputter ion plating system with facing target sputtering source and RF discharge / C.-H. Park, Y.-M. Sung, W.-G. Lee // Thin Solid Films. - 1998. - Vol. 312.

- P. 182-189.

86. Локальное высокочастотное магнетронное реактивно-ионное травление кварца / В.М. Ветошкин [и др.] // Приборы и техника эксперимента. - 2002. - № 6. - С.123-125.

87. Строкань Г.П. Двухкамерная установка для напыления тонких плёнок в поперечном высокочастотном разряде // Приборы и техника эксперимента. - 2003. - № 6.- С.121-124.

88. Synthesis of aluminum nitride films by plasma immersion ion implantstion-deposition using hybrid gas-metal cathodic arc gun / L. Shen [et al.] // Rev. Sci. Instrum. - 2004. - Vol. 75(3). -P. 719-724.

89. Григорьев С.Н. Прогрессивное оборудование и технологии для вакуумно-плазменной поверхностной обработки и опыт их промышленного внедрения // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2005. - № 9. - С. 28-32.

90. Schlemm H. Linear radio frequency plasma sources for large scale industrial applications in photovoltaics / H. Schlemm, M. Fritzsche, D. Roth // Surface and Coatings Technology. - 2005.

- Vol. 200. - P. 958-961.

91. Plasma parameters in some industrial vacuum arc deposition systems / В. Kulakowska-Pawlak [et al.] // Vacuum. - 2005. - Vol. 78. - P. 59-66.

92. Large area VHF plasma sources / Т. Takagi [et al.] // Thin Solid Films. - 2006. - Vol. 502. - P. 50-54.

93. High-frequency short-pulsed metal plasma-immersion ion implantation or deposition using filtered DC vacuum-arc plasma / A.I. Ryabchikov [et al.] // Surface and Coatings Technology.

- 2007. - Vol. 201, is. 15. - P. 6523-6525.

94. Surface modification of SAE 1070 by chromium using plasma immersion ion implantation and deposition / C.B. Mello [et al.] // Surf. Coat. Tech. - 2010. - Vol. 204. - P. 2971-2975.

95. Нанокристаллические покрытия, получаемые вакуумно-дуговым методом с плазменным ассистированием: синтез, структура, характеристики / Н.Н. Коваль [и др.] // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2011. - № 3. - С. 77-80.

96. Arc plasma-assisted deposition of nanocrystalline coatings / O.V. Krysina [et al.] // Proc. XVII Intern. Symp. on Discharge and Electr. Insulation in Vacuum, Tomsk, Russia, 2012, P. 537-540.

97. Plasma immersion ion implantation and deposition of DLC coating for modification of orthodontic magnets / W. Wongsarat [et al.] // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. - 2012. - Vol. 272. - P. 346-350.

98. Research of the surface properties of the thermoplastic copolymer of vinilidene fluoride and tetrafluoroethylene modified with radio-frequency magnetron sputtering for medical application / S.I. Tverdokhlebov [et al.] // Applied Surface Science. - 2012. - Vol. 263. - P. 187-194.

99. Исследование процессов при имплантации ионов из плазмы непрерывной вакуумной дуги / А.И. Рябчиков [и др.] // Известия вузов. Физика. - 2012. - Т. 55, № 11/2. - С. 189-192.

100. Nanocrystalline nitride coatings deposited by vacuum arc plasma-assisted method / O.V. Krysina [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. - 2012. - Vol. 370, is. 1. - P. 012021.

101. Antibacterial Cr-Cu-O films prepared by reactive magnetron sputtering / J. Musil [et al.] // Applied Surface Science. - 2013. - Vol. 276. - P. 660-666.

102. Study of the effects of plasma immersion ion implantation on austenitic stainless steel using E x B fields / E.J. Pillaca [et al.] // Surf. Coat. Tech. - 2014. - Vol. 246. - P. 1-5.

103. Ryabchikov A.I., Sivin D.O., Bumagina A.I. Physical mechanisms of macroparticles number density decreasing on a substrate immersed in vacuum arc plasma at negative high-frequency short-pulsed biasing / A.I. Ryabchikov, D.O. Sivin, A.I. Bumagina // Applied Surface Science. - 2014. - Vol. 305. - P. 487-491.

104. Unfiltered aluminium vacuum arc plasma application for high-frequency short-pulse plasma immersion ion implantation / A.I. Ryabchikov [et al.] // Advanced Materials Research. -2014. - Vol. 880. - P. 155-160.

105. Арцимович Л.А. Плазменные ускорители / Л.А. Арцимович. - М. : Машиностоение, 1973. - 312 с.

106. Морозов А.И. Физика и применение плазменных ускорителей / А.И. Морозов. - Минск: Наука и техника, 1974. - 399 с.

107. Бранд Я. Физика и технология источников ионов / Я. Бранд. - М.: Мир, 1988. - 495 с.

108. Ion beam treatment of glass surfaces as a method for increased metal film adhesion / O.B. Ladyzhensky [et.al.] // Laser and Particle Beams. - 2003. - Vol. 21, is. 2. - P. 291-293.

109. Жуков В.В., Кривобоков В.П., Янин С.Н. Распыление мишени магнетронного диода в присутствии внешнего ионного пучка / В.В. Жуков, В.П. Кривобоков, С.Н. Янин // Журнал технической физики. - 2006. - Т. 76, is. 4. - С. 61-66.

110. Amorphous hydrogenated carbon films deposited by a closed-drift ion source / S.P. Bugaev [et al.] // Laser and Particle Beams. - 2003. - Vol. 21, is. 2. - P. 285-289.

111. Bugaev S.P. Production of large area coatings on glass and plastics / S.P. Bugaev, N.S. Sochugov // Surface and Coatings Technology. - 2000. - Vol. 131. - P. 472-476.

112. Петров Л.М. Реакционная способность поверхностного слоя конструкционных металлических материалов на этапе ионного травления при ВИП обработке / Л.М. Петров, В.В. Плихунов // Авиационная промышленность. - 2012. - № 2. - С. 9-13.

113. Плихунов В.В. Структурные изменения поверхностного слоя конструкционных материалов в процессе вакуумной ионно-плазменной обработки / В.В. Плихунов, Л.М. Петров // Авиационная промышленность. - 2011. - № 3. - С. 3-6.

114. Ильин А.А. Формирование энергетического состояния поверхности конструкционных материалов при вакуумной ионно-плазменной обработке / А.А. Ильин, В.В. Плихунов, Л.М. Петров // Авиационная промышленность. - 2011. - № 2. - С. 7-11.

115. Очистка и активация поверхности изделий из конструкционных металлических материалов в процессе вакуумной ионно-плазменной обработки / Л.М. Петров [и др.] // Технология легких сплавов. - 2009. - № 2. - С. 111-117.

116. Вакуумная ионно-плазменная обработка нержавеющих сталей / Л.М. Петров [и др.] // Технология легких сплавов. - 2007. - № 3. - С. 113-118.

117. Борисов Д.П. Генерация объёмной плазмы дуговым разрядом с накалённым катодом / Д.П. Борисов, Н.Н. Коваль, П.М. Щанин // Известия вузов. Физика. - 1994. - Т. 37, is. 3. -С. 115-120.

118. Borisov D.P.The hollow-cathode hot filament arc / D.P. Borisov, N.N. Koval, P.M. Schanin // Proc. XVII Int. Symp. on Dis. and Electr. Insul. in Vacuum, Berkeley, USA, 1996, P. 884-886.

119. Пат. 2116707 Российская Федерация, МПК H05H1/24. Устройство для создания низкотемпературной газоразрядной плазмы / Д.П. Борисов, Н.Н. Коваль, П.М. Щанин; заявитель и патентообладатель Институт сильноточной электроники СО РАН. - № 97100106/25; заявл. 06.01.1997; опубл. 10.01.1998, Бюл. № 21. - 4 с.: ил.

120. Коваль Н.Н. Источники низкотемпературной плазмы и электронных пучков на основе дуговых разрядов низкого давления с полым анодом: дис. на соискание уч. степени д-ра тех. наук. / Н.Н. Коваль. - Томск, 2000. - 75 с.

121. Дуговые разряды низкого давления с полым катодом и их применение в генераторах плазмы и источниках заряженных частиц / Л.Г. Винтизенко [и др.] // Известия вузов. Физика. - 2001. - Т. 44, № 9. - С. 28-37.

122. Study of plasma parameters of non-self sustained arc discharge of "PINK" plasmogenerator / I V. Lopatin [et. al.] // Известия вузов. Физика. - 2012. - Т. 55, № 12/2. - С. 206-210.

123. Арцимович Л.А. Элементарная физика плазмы / Л.А. Арцимович - М.: Атомиздат, 1966. - 200 с.

124. Данилин Б.С., Киреев В.Ю. Применение низкотемпературной плазмы для травления и очистки материалов / Б.С. Данилин, В.Ю. Киреев. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 263 с.

125. Vetter J., Bergmer W. The state of the art of PVD coating / J. Vetter, W. Bergmer // Proc. XVth Int. Symp. on Discharge and Electr. Insul. in Vacuum, Darmstadt, Germany, 1992. - P. 647-651.

126. Барвинок В.А. Управление напряжённым состоянием и свойства плазменных покрытий / В.А. Барвинок. - М.: Машиностроение, 1990. - 384 с.

127. Данилин Б.С. Вакуумные процессы и оборудование микроэлектроники / Б.С. Данилин. - М.: Машиностроение, 1987. - 72 с.

128. Семёнов А.П. Создание износостойких и антифрикционных покрытий и слоёв на поверхностях трения деталей машин новыми методами // Трение и износ. - 1982. - Т. 3. -С. 401-411.

129. Гришин С.Д. Плазменные ускорители / С.Д. Гришин, Л.В. Лесков, Н.П. Козлов. - М.: Машиностроение, 1983. - 231 с.

130. Дороднов А.М., Петросов В.А. О физических принципах и типах вакуумных технологических плазменных устройств / А.М. Дороднов, В.А. Петросов // Журнал технической физики. - 1981. - Т. 51, is. 3. - С. 504-524.

131. Ляшков В.И. Образование плазмы при электронно-лучевом испарении металлов / В.И. Ляшков, Ю.Ф. Зайцев, О.В. Гусев // Физика и химия обработки материалов. - 1981. - № 6. - С. 44-49.

132. Лебединский О.В. Влияние параметров процесса ионного осаждения на степень ионизации паров металла / О.В. Лебединский, А.И. Костржицкий, С.А. Приббе // Физика и химия обработки материалов. - 1984. - № 5. - С. 107-109.

133. Барвинок В.А. Физические основы и математическое моделирование процессов вакуумного ионно-плазменного напыления / В.А. Барвинок, В.И. Богданович. - М.: Машиностроение, 1999. - 309 с.

134. Плешивцев Н.В. Катодное распыление / Н.В. Плешивцев. - М.: Атомиздат, 1968. - 340 с.

135. Ивановский Г.Ф., Петров В.И. Ионно-плазменная обработка материалов / Г.Ф. Ивановский, В.И. Петров. - М.: Радио и связь, 1986. - 232 с.

136. Иванов-Есипович Н.К. Технология микросхем / Н.К. Иванов-Есипович . - М.: Высшая школа, 1972. - 256 с.

137. Технология тонких плёнок. Справочник. Под ред. Л. Майссела, Р. Глэнга. Нью-Йорк, 1970. Пер. с англ. под ред. М.И. Елинсона, Г.Г. Смолко, Т 2. - М.: Сов. радио, 1977. - 768 с.

138. Введение в физику поверхности / К. Оура [и др.]. - М.: Наука, 2006. - 490 с.

139. Справочник оператора установок по нанесению покрытий в вакууме / А.И. Костржицкий. - М.: Машиностроение, 1991. - 176 с.

140. Parascandola S., Knese O., Moller W. The interplay of sputtering and oxidation during plasma diffusion treatment / S. Parascandola, О. Knese, W. Moller // J. Appl. Phys. Lett. - 1999. - Vol. 75, is. 13. - P. 185-189.

141. Золотарёв М.М. Металлизатор-вакуумщик / М.М. Золотарёв. - М.: Высшая школа, 1978. - 239 с.

142. Верещака А.С. Работоспособность режущего инструмента с износостойкими покрытиями / А.С. Верещака. - М.: Машиностроение, 1993. - 336 с.

143. Baglin J.E.E. Ion beam enhancement of metal-insulator adhesion // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. - 1992. - Vol. 65. - P. 119-124.

144. Vossen J.L. The preparation of substrates for film deposition using glow discharge techniques // J. Phys. E: Sci. Instr. - 1979. - Vol. 12. - P. 159-167.

145. Vacuum arc deposition of TiN and TiOx on large metallic and dielectric surface / D.P. Borisov [et. al.] // Proc. XVII Intern. Symp. on Discharge and Electrical Insulation in Vacuum, Berkeley, USA. - 1996. - P. 881-883.

146. Технологическая установка «Внук» для нанесения теплоотражающих покрытий на архитектурные стекла / Н.С. Сочугов [и др.] // Proc. 6th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows, Tomsk, 23-28 September 2002. - Tomsk, 2002. - P. 43-46.

147. Шауцуков А.Г. Современное представление о возможных механизмах адгезии металлических плёнок к различным подложкам // Прикладная физика. - 2006. - №5. - С. 16-21.

148. Технология тонких плёнок. Справочник. Под ред. Л. Майссела, Р. Глэнга. Нью-Йорк, 1970. Пер. с англ. под ред. М.И. Елинсона, Г.Г. Смолко, Т 1. - М.: Сов. радио, 1977. - 664 с.

149. Bateson B.Sc. Aluminium reflecting films applied to glass and plastics // Vacuum. - 1952. -Vol. 11, is. 4. - Р. 365-376.

150. Mattox D.M. Influence of oxygen on tne adherence of gold films to oxide substrates // J. Appl. Phys. - 1966. - Vol. 37, is. 9. - Р. 3613-3615.

151. Ионно-плазменная обработка поверхности как способ увеличения адгезии металлических плёнок / О.Б. Ладыженский [и др.] // Proc. 6th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows, Tomsk, 23-28 Sept. 2002. -Tomsk, 2002. - P. 552-554.

152. Collins L.E., Perkins J.A., Strong P.T. Effects ion bombardment on the adhesion of aluminium films on glass / L.E. Collins, J.A. Perkins, P.T. Strong // Thin solid films. - 1969. - is.4. - Р. 41-45.

153. Chapman B.N. Thin film adhesion // J. Vac. Sci. Technol. - 1974. - Vol. 11, is. 1. - Р. 106-113.

154. Strong P.T. Ion bombardment and implantation and their application to thin films // Thin solid films. - 1972. - is. 11. - Р. 1-7.

155. Форрестер А.Т. Интенсивные ионные пучки / А.Т. Форрестер. - М.: Мир, 1992. - 358 с.

156. Габович М.Д. Физика и техника плазменных источников ионов / М.Д. Габович. - М.: Атомиздат, 1972. - 304 с.

157. Габович М.Д. Пучки ионов и атомов для управляемого термоядерного синтеза и технологических целей / М.Д. Габович, Н.В. Плешивцев, Н.Н. Семашко. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 250 с.

158. Браун Я. Физика и технология источников ионов / Я. Браун. - М.: Мир, 1998. - 496 с.

159. Anders A. Plasma and ion sources in large area coatings: A review // Surface and Coatings Technology. - 2005. - Vol. 200. - P. 1893-1906.

160. Гусева М.И. Исследование распыления и имплантации высокоэнергетических ионов в электромагнитном сепараторе протонов: дис. на соискание уч. степени д-ра тех. наук. / М.И. Гусева. - Москва, 1962. - 285 с.

161. Плешивцев Н.В. Применение ионных пучков для технологических целей: нагрев плазмы до термоядерных температур, ионная очистка поверхностей, получение тонких плёнок и области применения ускорителей ионов / Н.В. Плешивцев, Н.Н. Семашко // Итоги науки и техники. Серия: Пучки заряженных частиц и твёрдое тело. - М.: ВИНИТИ, 1984. - Т. 5. - С. 112-155.

162. Вакуумные дуги. Под ред. Дж. Лафферти. - М.: Мир, 1982. - 432 с.

163. Лунёв В.М. Исследование некоторых характеристик плазмы вакуумной металлической дуги. I / В.М. Лунёв, В.Д. Овчаренко, В.М. Хороших // Журнал технической физики. -1977. - Т. 47, вып. 7. - С. 1486-1490.

164. Кесаев И.Г., Пашкова В.В. Электромагнитная фиксация катодного пятна / И.Г. Кесаев, В В. Пашкова // Журнал технической физики. - 1959. - Т. 29, №. 3. - С. 287-298.

165. Саблев Л.П. Электродуговой испаритель с магнитным удержанием катодного пятна / Л.П. Саблев [и др.] // Приборы и техника эксперимента. - 1976. - № 4. - С. 247-249.

166. Андреев А.А. Вакуумно-дуговые покрытия / А.А. Андреев, Л.П. Саблев, С.Н. Григорьев. - Харьков: ННЦ ХФТИ, 2010. - 318 с.

167. Рябчиков А.И. О механизмах подавления микрочастиц вакуумно-дуговой плазмы при высокочастотной короткоимпульсной плазменно-иммерсионной ионной имплантации /

А.И. Рябчиков, Д.О. Сивин, А.И. Бумагина // Известия вузов. Физика. - 2013. - Т. 56, № 11/2. - С. 121-124.

168. Покрытия, полученные конденсацией плазменных потоков в вакууме (способ конденсации с ионной бомбардировкой) / И.И. Аксенов [и др.] // УФЖ. - 1979. - Т. 24, № 4. - С. 515-525.

169. Исследование некоторых свойств конденсатов Ti-N2, Zr-N2, полученных осаждением плазменных потоков в вакууме (метод КИБ) / А.А. Андреев [и др.] // Физика и химия обработки материалов. - 1980. - № 3. - С. 64-67.

170. Месяц Г.А. Эктоны в вакуумном разряде: пробой, искра, дуга / Г.А. Месяц. - М.: Наука, 2000. - 424 с.

171. Лунёв В.М., Падалка В.Г., Хороших В.И. Исследование некоторых характеристик плазмы вакуумной металлической дуги. II / В.М. Лунёв, В.Г. Падалка, В.И. Хороших // Журнал технической физики. - 1977. - Т. 47, № 7. - С. 1491-1495.

172. Клярфельд Б.Н., Неретина Н.А., Дружинина Н.Н. Разрушение металлов катодным пятном дуги в вакууме / Б.Н. Клярфельд, Н.А. Неретина, Н.Н. Дружинина // Журнал технической физики. - 1969. - Т. 39, № 6. - С. 1061-1064.

173. Влияние замагниченности электронов плазмы вакуумной дуги на кинетику реакции синтеза нитридосодержащих покрытий / И.И. Аксенов [и др.] // Журнал технической физики. - 1981. - Т. 51, № 2. - С. 303-309.

174. Sanders D. M. Magnetic Enhancement of Cathodic Arc Deposition / D.M. Sanders, E.A. Pyle // J. Vac. Sci. Technol. A. - 1987. - Vol. 5. - P. 2728.

175. Diamond-like Carbon Films Synthesized by Cathodic Arc Evaporation / B.F. Coll // Thin Solid Films. - 1992. - Vol. 209 (2). - P. 165.

176. Interaction of the droplet fraction of a vacuum arc with the plasma of a gas discharge / P.M. Schanin [et al.] // Journal Technical Physics. - 2000. - Vol. 41, is. 2. - P. 177-184.

177. Droplets evaporation in vacuum arc plasma / D.I. Proskurovsky [et al.] // IEEE Transactions on Plasma Science. - 2007. - Vol. 35, is. 4. - P. 980-985.

178. Козырев А.В. Саморазгоняющийся режим испарения проводящей капли в неравновесной плазме / А.В. Козырев, А.Г. Ситников // Известия вузов. Физика. - 2010. -№ 2. - С. 22-26.

179. Удаление микрочастиц вакуумно-дугового разряда в процессе ионной имплантации и осаждения покрытия за счёт применения короткоимпульсного высокочастотного потенциала смещения (Оборудование и методы исследования) / А.И. Рябчиков [и др.] // Известия вузов. Физика. - 2011. - № 11/2. - С. 128-130.

180. Удаление микрочастиц вакуумно-дугового разряда в процессе ионной имплантации и осаждения покрытия за счёт применения короткоимпульсного высокочастотного потенциала смещения (Анализ экспериментальных результатов) / А.И. Рябчиков [и др.] // Известия вузов. Физика. - 2011. - № 11/2. - С. 137-141.

181. Поведение микрочастиц вакуумной дуги на потенциальной мишени / А.И. Рябчиков [и др.] // Известия вузов. Физика. - 2012. - Т. 55, № 11/2. - С. 205-209.

182. Механизмы и закономерности накопления микрочастиц на поверхности мишени, погружённой в плазму вакуумной дуги, при отрицательном импульсно-периодическом потенциале смещения / А.И. Рябчиков [и др.] // Известия вузов. Физика. - 2012. - Т. 55, № 11/2. - С. 210-216.

183. Рябчиков А.И. Изменение плотности микрочастиц титана на поверхности мишени, погружённой в плазму вакуумной дуги, при отрицательном импульсно-периодическом потенциале смещения / А.И. Рябчиков, Д.О. Сивин, А.И. Бумагина // Известия вузов. Физика. - 2013. - Т. 56, № 11/3. - С. 21-25.

184. Рябчиков А.И. Влияние высокочастотного короткоимпульсного потенциала смещения на накопление микрочастиц алюминия на мишени / А.И. Рябчиков, Д.О. Сивин, А.И. Бумагина // Известия вузов. Физика. - 2013. - Т. 56, № 11/3. - С. 17-20.

185. Рябчиков А.И. Динамика изменения плотности микрочастиц на потенциальной поверхности мишени, погружённой в титановую плазму непрерывной вакуумной дуги / А.И. Рябчиков, Д.О. Сивин, А.И. Бумагина // Известия вузов. Физика. - 2013. - Т. 56, № 11/3. - С. 12-16.

186. Осаждение микрочастиц из вакуумно-дуговой плазмы при подаче на мишень импульсно-периодического отрицательного потенциала смещения / А.И. Рябчиков [и др.] // Физика и химия обработки материалов. - 2013. - № 3. - С. 31-37.

187. Механизмы и закономерности поведения микрочастиц вакуумной дуги вблизи и на потенциальном электроде, погружённом в плазму / А.И. Рябчиков [и др.] // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2013. - № 12. - С. 36-44.

188. Данилин Б.С. Магнетронные распылительные системы / Б.С. Данилин, В.К. Сырчин. -М.: Радио и связь, 1982. - 72 с.

189. Window B. Unbalanced DC magnetrons as sources of high ion fluxes / B. Window, N. Savvides // J. Vac. Sci. Technol. A. - 1986. - Vol. 4, is. 3. - P. 453-456.

190. Savvides N. Unbalanced magnetron ion-assisted deposition and property modification of thin films / N. Savvides, B. Window // J. Vac. Sci. Technol. A. - 1986. - Vol. 4, is. 3. - P. 504-506.

191. Соловьёв А.А., Сочугов Н.С., Оскомов К.В. и др. Исследование характеристик плазмы в несбалансированной магнетронной распылительной системе / А.А. Соловьёв [и др.] // Физика плазмы. - 2009. - Т. 35, is. 5. - С. 443-452.

192. Райзер Ю.П. Физика газового разряда / Ю.П. Райзер. - М.: Наука, 1992. - 536 с.

193. Measurement and analysis of radio frequency glow discharge electrical impedance and network power loss / J.W. Butterbaugh, L.D. Batson, H.H. Sawin // J. Vac. Sci. Technol. A. -1990. - Vol. 8, is. 2. - P. 916.

194. Munson C.P., Faehl R.J., Henins I. et. al. Recent advances in plasma source ion implantation at Los Alamos National Laboratory / C.P. Munson [et. al.] // Surf. Coat. Technol. - 1996. - Vol. 84. - P. 528-536.

195. Tuszewski M. Ion and gas temperatures of 0,46 MHz inductive plasma discharges // J. Appl. Phys. - 2006. - Vol. 100. - P. 053301.

196. Moradshahi M., Tavakoli T., Amiri S., et al. Plasma nitriding of Al alloys by DC glow discharge / M. Moradshahi [et. al.] // Surface and Coatings Technology. - 2006. - Vol. 201. - P. 567-574.

197. Грановский В.Л. Электрический ток в газе. Установившийся ток / В.Л. Грановский. -М.: Наука, 1971. - 544 с.

198. Метель А.С. Расширение рабочего диапазона давлений тлеющего разряда с полым катодом // Журнал технической физики. - 1984. - Т. 54, № 2. - С. 241-247.

199. Заполнение рабочей камеры технологической установки однородной плазмой с помощью стационарного тлеющего разряда / А.С. Метель [и др.] // Физика плазмы. -2009. - Т. 35, № 12. - С. 1140-1149.

200. Самостоятельный тлеющий разряд низкого давления с полым катодом при токах в десятки ампер / И.В. Лопатин [и др.] // Физика плазмы. - 2012. - Т. 38. - № 7. - С. 639-643.

201. Vizir A.V. Improved bulk plasma uniformity in a discharge system with electron injection / A.V. Vizir, A.V. Tyunkov, M.V. Shandrikov // Proc. 10th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows, Tomsk, 19-24 Sept., 2010. Tomsk, 2010. - P. 41-44.

202. Азотирование конструкционных сталей в газовых разрядах низкого давления / П.М. Щанин [и др.] // Физика и химия обработки материалов. - 2001. - № 3. - С. 16-19.

203. Ионное азотирование ферритно-перлитной и аустенитной сталей в газовых разрядах низкого давления / А.Д. Коротаев [и др.] // Физика и химия обработки материалов. -2004. - № 1. - С. 22-27.

204. Комаров Ф.Ф. Физические процессы при ионной имплантации в твёрдые тела / Ф.Ф. Комаров. - Минск: УП Технопринт, 2001. - 392 с.

205. Conrad J.R. Plasma source ion implantation: a new, cost-effective, non-line-of-sight technique for ion implantation of materials / J.R. Conrad [et. al.] // Surf. Coat. Technol. - 1988. - Vol. 36.

- P. 927-937.

206. Comparison between conventional and plasma source ion-implanted femoral knee components / A. Chen [et. al.] // J. Appl. Phys. - 1991. - Vol. 70, № 11. - P. 6757-6760.

207. Shamim M.M. Distribution of incident ions and retained dose analysis for a wedge-shaped target in plasma source ion implantation / M.M. Shamim [et. al.] // J. Appl. Phys. - 1995. -Vol. 77, is. 3. - P. 1015-1019.

208. Мейснер С.Н., Лотков А.И. Морфология поверхности и элементный состав покрытий из кремния на подложке из никелида титана, полученных при различных режимах магнетронного напыления / С.Н. Мейснер, А.И. Лотков // Известия вузов. Физика. - 2009.

- Т. 52, № 12/2. - С. 85-88.

209. Drory M.D. Deposition and characteristics of chromium nitride thin film coatings on precision balls for tribological applications / M.D. Drory, R.D. Evans // Surf. Coat. Technol. - 2011. -Vol. 206. - P. 1983-1989.

210. Bohm D., Burhop E.H.S., Massey H.S.M. Use of probe for plasma exploration // The characterization of electrical discharge in magnetic field / Ed. By A. Guthrie and R.K. Wakerling. - McCraw - Hill. New York. - 1949. - Charter 2. - P. 360-366.

211. Козлов О.В. Электрический зонд в плазме / О.В. Козлов. - М.: Атомиздат, 1969. - 292 с.

212. Методы исследования плазмы. Под ред. В. Лохте-Хольтгревена. - М.: Мир, 1971. - 552 с.

213. Окс Е.М. Источники электронов с плазменным катодом: физика, техника, применения. Томск: Изд-во НТЛ, 2005. - 216 с.

214. Батушев В.А. Электронные приборы / В.А. Батушев. - М.: Высшая школа, 1969. - 608 с.

215. Пат. 87065 Российская Федерация, МПК H05H1. Устройство для создания однородной газоразрядной плазмы в технологических вакуумных камерах больших объёмов / Д.П. Борисов; заявитель и патентообладатель Том. политехн. ун-т. - № 2009116388/22; заявл. 29.04.2009; опубл. 20.09.2009, Бюл. № 29. - 5 с.: ил.

216. Борисов Д.П. Газовый плазмогенератор для реализации технологических процессов в больших вакуумных объёмах промышленных установок / Д.П. Борисов, В.М. Савостиков // Известия вузов. Физика. - 2007. - № 9. Приложение. - С. 43-46.

217. Borisov D.P., Gusel nikov V.I., Starostin G.T. Generator of gas plasma for ion plasma technological setups with large vacuum volumes / D.P. Borisov, V.I. Gusefnikov, G.T. Starostin // Proc. 9th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows, Tomsk, 21-26 Sept. 2008. - Tomsk, 2008. - P. 103-106.

218. Разработка эффективных вакуумно-плазменных методов модификации поверхности и синтеза покрытий / Д.П. Борисов [и др.] // Известия вузов. Физика. - 2011. - Т. 54, № 9/2. - С. 19-26.

219. Efficient arc sources of gas-discharge plasma in vacuum-plasma production facilities / D.P. Borisov [et al.] // Известия Вузов. Физика. - 2012. - Т. 55, № 12/2. - С. 28-31.

220. Пат. 116733 Российская Федерация, МПК H05H1/00. Устройство для создания однородно-распределённой газоразрядной плазмы в больших вакуумных объёмах технологических установок / Д.П. Борисов, В.М. Кузнецов, Е.В. Чулков; заявитель и патентообладатель Том. гос. ун-т. - № 2011144344/07; заявл. 01.11.2011; опубл. 27.05.2012, Бюл. № 18. - 6 с.: ил.

221. Effective Processes for Arc-Plasma Treatment in Large Vacuum Chambers of Technological Facilities / D.P. Borisov [et al.] // IEEE Trans. Plasma Science. - 2013. - Vol. 41, is. 8. - P. 2183-2195.

222. Эффективная генерация объёмной газоразрядной плазмы с помощью несамостоятельного газового дугового разряда / Д.П. Борисов [и др.] // Изв. вузов. Физика. - 2014. - Т. 57, № 3/2. - С. 65-69.

223. Investigation of parameters and uninterrupted service of a generator of gas-discharge plasma based on a nonsustained hot-cathode arc discharge in gas / D.P. Borisov [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. - 2014. - Vol.552. - P. 012001.

224. Капцов Н.А. Электроника / Н.А. Капцов. - М.: Гос. изд. технико-теоретической литературы, 1954. - 469 с.

225. Kaufman H.R., Cuomo J.J., Harper J.M.E. Technology and applications of broad-beam ion sources used in sputtering. Part I. Ion source technology / H.R. Kaufman, J.J. Cuomo, J.M.E. Harper // J. Vac. Sci. Technol. - 1982. - Vol. 21, No 3. - P. 725-736.

226. Упругонапряжённое состояние многоэлементных сверхтвёрдых покрытий / А.Д. Коротаев [и др.] // Физическая мезомеханика. - 2009. - Т. 12, № 4. - С. 79-91.

227. Вакуумный технологический комплекс «СПРУТ» для формирования поверхностных структур со сверхвысокими свойствами радиационным воздействием плазменных магнетронно-дуговых потоков / Д.П. Борисов [и др.] // Известия вузов. Физика. - 2009. - № 8/2. - С. 511-514.

228. Вакуумный технологический комплекс «СПРУТ» для формирования высококачественных упрочняющих поверхностных структур изделий плазменными магнетронно-дуговыми методами / Д.П. Борисов [и др.] // Взаимодействие излучений с твёрдым телом: материалы 8-ой международной конференции. Минск, 23-25 сентября 2009г. - Минск, 2009. - С. 299-301.

229. Вакуумно-плазменный технологический комплекс «СПРУТ» для создания новых нанокомпозитных материалов и упрочняющих поверхностных структур изделий / Д.П. Борисов [и др.] // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2010. - Т. 76, № 12. - С. 32-36.

230. Особенности структурно-фазового и упругонапряжённого состояния нанокомпозитных сверхтвёрдых покрытий на основе TiN / А.Д. Коротаев [и др.] // Физическая мезомеханика. - 2011. - Т. 14, № 5. - С. 87-97.

231. Технологический комплекс процессов вакуумно-плазменного легирования поверхности металлоизделий «ЛЕГЕНДА» / Д.П. Борисов [и др.] // Взаимодействие излучений с твёрдым телом: материалы 9-ой Международной конференции. Минск, 20-22 сентября, 2011. - Минск, 2011. - С. 399-402.

232. Пат. 122654 Российская Федерация, МПК С23С14/24. Устройство вакуумной откачки вакуумных камер технологических вакуумно-плазменных установок / Д.П. Борисов и др.; заявитель и патентообладатель Том. гос. ун-т. - № 2012121224/02; заявл. 23.05.2012; опубл. 10.12.2012, Бюл. № 34. - 4 с.: ил.

233. Vacuum-plasma technologies for high-quality surface-treatment applications / D.P. Borisov [et al.] / Известия вузов. Физика. - 2012. - № 12/2. - С. 32-35.

234. Технологические способы эффективной вакуумно-плазменной обработки изделий / Д.П. Борисов [и др.] // Взаимодействие излучений с твёрдым телом: материалы 10-ой международной конференции. Минск, 24-27 сентября 2013. - Минск, 2013. - С. 383-385.

235. Технологические установки для эффективной вакуумно-плазменной обработки изделий на основе источников низкотемпературной плазмы / Д.П. Борисов [и др.] // Изв. вузов. Физика. - 2014. - Т. 57, № 3/2. - С. 62-64.

236. Технологические способы эффективной вакуумно-плазменной обработки изделий в вакуумных камерах большого объёма / Д.П. Борисов [и др.] // Известия вузов. Физика. -2014. - Т. 57, № 3/3. - С. 47-51.

237. Лотков А.И., Кашин О.А., Борисов Д.П. Закономерности формирования химического состава и структурно-фазового состояния при плазменно-иммерсионной ионной модификации кремнием поверхности образцов никелида титана // Взаимодействие высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине: сборник докладов VI всероссийской конференции. -Новосибирск, 24-27 марта 2015. - Новосибирск, 2015.- Т. 1. - С. 150-154.

238. Борисов Д.П. Вакуумно-плазменное оборудование и технологии Томского государственного университета для нанесения функциональных покрытий с плазменно-иммерсионным легированием поверхности изделий / Д.П. Борисов, В.М. Кузнецов, В.А.

Слабодчиков // Вакуумная техника, материалы и технология: материалы Х Международной научно-технической конференции. - Москва, 14-16 апреля 2015. -Москва, 2015. - С. 141-145.

239. Завод цветного литья «Передовые технологии» [Электронный ресурс]. 2014. -URL: http://zcl.su/ (дата обращения 13.05.2014).

240. Chu P. Recent applications of plasma-based ion implantation and deposition to microelectronic, nano-structured, and biomedical materials // Surf. Coat. Tech. - 2010. - Vol. 204. - P. 2853-2863.

241. Effect of silicon, titanium and zirconium ion implantation on NiTi biocompatibility / L.L. Meisner [et al.] // Advances in Materials Science and Engineering. - 2012. - Vol. 2012. - ID 706094

ПРИЛОЖЕНИЯ

А

ПЕТЕРБУРГСКАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ЯРМАРКА

КОНКУРС

ЛУЧШИЙ ИННОВАЦИОННЫМ ПРОЕКТ И ЛУЧШАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ГОДА

ДИПЛОМ

I СТЕПЕНИ

(с вручением золотой медали) награждается

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Томский государственный университет»

г. Томск, Россия

за разработку

Технология и оборудование формирования высококачественных упрочняющих лопорхностных структур изделии магнетронно-дуговыми плазменными потоками

в номинации

Новые высокотехмологические разработки оборудования л ф фФ* и наукоемкие технологии

DIPLOME

inventions eneva

SALON INTERNATIONAL DES INVENTIONS

GENÈVE

Après examen, le Jury International a décidé

de remettre à: BORISOV Dmitrii, KOROTAEV Alexander, KYZNETSOV Vladimir, CHYLKOV Evgenyi pour I invention: Technologie pour produits plasma à vide

0

MEDAILLE DE BRONZE BRONZE MEDAL BRONZEMEDAILLE

Genève, le 12 avril 2013

A

Le Président du Jury: David Taji f

Le Président du Salon: Jean-Luc Vincent