Исследование и разработка пленочного холодного катода гелий-неонового лазера тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Ньейн Чан

• Ньейн Чан
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Ньейн Чан

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Введение

Глава 1. Холодные катоды гелий-неоновых лазеров и требования к их характеристикам

1.1. Физические процессы, протекающие на поверхности холодного катода в условиях воздействия тлеющего разряда

1.2. Конструкции катодов и материалы, используемые для их изготовления

1.3. Способы нанесения тонких металлических пленок

Выводы к главе 1

Глава 2. Методы исследования основных характеристик холодных катодов

2.1. Метод исследования процесса очистки подложек холодных катодов

2.2. Метод исследования процесса создания эмиссионного оксидного слоя катодов в тлеющем разряде в кислороде

2.3. Метод исследования эмиссионных свойств холодных катодов

Выводы к главе 2

Глава 3. Исследование физических процессов, сопровождающих этапы изготовления и работы пленочных холодных катодов

3.1. Исследование условий эксплуатации катода в моноблочном лазере и прогнозирования его ресурса

3.2. Расчет температурных режимов системы катод-корпус лазера

3.3. Исследование процесса очистки подложки катода

3.4. Исследование процесса окисления холодных катодов в тлеющем

разряде в кислороде

Выводы к главе 3

Стр.

Глава 4. Разработка способов изготовления пленочного холодного катода с повышенной долговечностью и прогнозирования его

ресурса

4.1. Разработка способа создания микрорельефной поверхности пленочного холодного катода

4.2. Проведение испытаний холодных катодов на долговечность

Выводы к главе 4

Общие выводы по диссертации

Заключение

Литература

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка пленочного холодного катода гелий-неонового лазера»

Введение

Вопросы улучшения параметров холодных катодов всегда были в центре внимания разработчиков и изготовителей газоразрядных приборов, датчиков и, прежде всего гелий-неоновг^х лазеров, которые, благодаря ряду уникальных свойств, нашли широкое применение здравоохранении, геодезии, навигационных и других системах, как гражданского, так и специального назначения. Тлеющий разряд с холодным катодом - уникальное явление. Так генерация излучения в гелий - неоновых лазерах инициируется плазмой тлеющего разряда, возникающей при прохождении постоянного тока в разрядном промежутке между анодом и холодным катодом. Как показывает практика эксплуатации газоразрядных лазеров, стабильность и долговечность их работы в решающей степени обусловливается свойствами применяемого холодного катода (ХК).

Необходимо отметить постоянный рост требований к увеличению долговечности лазеров, обеспечиваемой в значительной степени катодами. К примеру, долговечность катодов, использующихся в моноблочных датчиках навигационных систем, должна составлять не менее 50 тысяч часов. Обеспечить такой уровень можно только на основе глубоких научных исследований, по итогам которых будет найдена оптимальная геометрическая форма катода, определены параметры физических процессов их изготовления.

Таким образом, достижение современного мирового уровня в области разработки газоразрядных датчиков и лазеров возможно только на основе создания холодных катодов, отвечающих требованиям долговременной стабильности работы, механической устойчивости к внешним воздействиям.

Актуальность работы

Многолетние научные и прикладные исследования, осуществленные за период существования газоразрядных приборов, в том числе гелий-неоновых лазеров, позволили создать на их основе множество типов устройств и систем, используемых для решения задач в различных сферах народного хозяйства.

В течение этого времени выяснилась и основная область применения малогабаритных гелий-неоновых лазеров - прецизионные кольцевые датчики безынерционных навигационных систем и это несмотря на то, что разработаны и используются системы на других датчиках. При этом основные требования, предъявляемые к лазерам указанного типа - долговечность, стабильность и высокая надежность и как было отмечено, основным конструктивным элементом, обусловливающим требуемые их параметры, является холодный катод. В соответствии с этим, решение вопросов усовершенствования конструктивных и улучшения эксплуатационных параметров катодов является актуальной задачей дальнейшего развития лазерной навигационной техники поскольку именно лазерные гироскопы в настоящее время широко востребованы и серьезно приминяются в навигации всех изветных двужущихся объектов ( ракет, самолет, кораблей, подводных лодок и.т.п).

Постановка задачи

Современные требования, предъявляемые к моноблочным лазерным датчикам, работающим на использовании газового разряда в гелий-неоновой смеси, позволяют сформилировать и основные параметры к холодным катодам:

— минимальная долговечность в составе моноблочных лазеров на уровне 30000 - 50000 часов;

— плотность тока на поверхности катода до 0,5мА/см2 ;

— малые весо-габаритные характеристики и максимальная устойчивость к динамическим внешним воздействиям.

По прежнему основным фактором, ограничивающим долговечность катода, является распыление его эмиссионной поверхности под действием ионной бомбардировки. Важное следствие этого процесса - «жестчение» газа, снижение концентрации атомов гелия и неона в разрядном объеме из-за «замуровывания» распыленными с поверхности катода частицами на стенках разрядного капилляра и балластного объема. Анализ источников касающихся уже созданных и применяемых ныне катодов, показывает, что возможны два пути решения задачи устранения эффекта «жестчения» - снижение коэффициента распыления поверхности и минимизация диффузного распространения распыленных частиц в область разрядного капилляра.

Поскольку снижение коэффициента распыления связано с величиной электрического поля в области катодного падения, напрямую зависящей от коэффициента иошю-электронной эмиссии, то первой задачей работы было нахождение оптимальных режимов формирования эмиссионного оксидного слоя катода. Для минимизации количества распыленных частиц, попадающих в область разрядного капилляра и через его объем на зеркала, поверхность катода из компактного материала выполняется в виде специального микрорельефа. Поэтому вторая задача работы - разработка способа создания микрорельефной поверхности в пленочном холодном катоде.

Третья задача - изучение вопроса о долговечности катода, обусловленной наличием тепловых градиентов в областях катодного надения, разрядных капилляров и балластных объемах моноблока, приводящих к дифференциации концентраций газового наполнения в соответствующих объемах и, как следствие, к изменению электрического поля в катодном падении.

Основные научные цели работы:

Для создания принципиально нового холодного катода для малогабаритного гелий-неонового лазерного датчика необходимы:

— проведение исследований закономерностей формирования эмиссионной поверхности пленочного холодного катода;

— изыскание и разработка способа формирования микрорельефной поверхности пленочного катода;

— разработка аналитического способа определения условий эксплуатации пленочного холодного катода с учетом тепловых режимов его работы.

Научная новизна полученных результатов:

— разработан способ создания микрорельефной поверхности пленочного холодного катода;

— рассчитаны и экспериментально исследованы тепловые поля в моноблочном лазере в зависимости от конструкции и типа применяемого катода;

— разработана оптимальная последовательность вакуумно-термических и плазменных операций очистки подложки и формирования оксидного слоя катода.

Практическая ценность работы

Проведенные экспериментальные исследования ряда физических процессов позволили усовершенствовать конструкцию пленочного холодного катода гелий-неонового лазера и способ формирования эмиссионного слоя на его рабочей поверхности. При этом получены:

— увеличенная на 20-25% долговечность лазера за счет создания специального микрорельефа эмитирующей поверхности катода;

— повышена точность прогнозирования ресурса лазера вследствие учета изменения концентрации частиц газа в областях катодного падения потенциала, положительного столба разряда и балластном объеме лазера;

— способ изготовления пленочного холодного катода с заданным микрорельефом эмиссионной поверхности.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

— разработанный способ получения микрорельефа эмиссионной поверхности и его практическая реализация;

— оптимальные условия формирования эмиссионных параметров катода;

— способ повышения точности прогнозирования ресурса лазера вследствие учета изменения концентрации частиц газа в областях катодного падения потенциала, положительного столба разряда и балластном объеме лазера.

Достоверность результатов работы обусловлена корректной постановкой задачи, применением математически обоснованных методов ее решения, соответствием результатов известным экспериментальным данным.

Апробация работы и публикации

Основные результаты настоящей работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-технической конференции «Наукоемкие технолигии в приборо- и машиностроении и развитие инновационной деятельности в вузе»( МГТУ им. Н.Э. Баумана,Москва, 2012 г, 2013 г, г 2014 г.) и на 5-ой Всероссийской межвузовской научно-практической конференции «Актуальные проблемы информатизации в науке, образовании и экономике» (МИЭТ,Москва,2012г.).По теме диссертации имеется двенадцать публикаций, из которых три публикации в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ.

Структура и объём работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, выводов, заключения и списка литературы, включающего 85 источника.

Работа изложена на 103 страницах и содержит 28 рисунков и 4 таблицы.

Глава 1. Холодные катоды гелий-неоновых лазеров и требования к их

характеристикам

1.1. Физические процессы, протекающие на поверхности холодного катода в условиях воздействия тлеющего разряда

Для того чтобы произвести выбор материалов, необходимо рассмотреть основные физические процессы, происходящие при работе катода, и выяснить параметры, определяющие постоянство этих процессов [1-17]. На Рис 1.1 приведена схема процессов.

На катод из разряда поступают ионы, быстрые атомы, тепловая энергия, излучение, а также возвращается часть распыленных атомов. Попавшие на катод ионы вызывают потенциальную эмиссию электронов и распыление атомов вещества катода. Электроны производят возбуждение, а также ионизацию атомов газа. Образовавшиеся ионы при перезарядке создают каскады быстрых атомов. Распыленные атомы термализуются и движутся в диффузном режиме. Часть энергии всех частиц переходит в тепловую энергию газа.

Из прикатодной области в положительный столб уходят электроны, распыленные атомы, тепловая энергия и излучение, а из положительного столба поступают положительные ионы и излучение.

Основными, с точки зрения долговечности, процессами, происходящими в поверхностном слое катода, являются эмиссия электронов и распыление.

Тлеющий разряд в гелий-неоновых лазерах происходит при наличии электрического поля в промежутке катод - анод. Характерным признаком тлеющего разряда служит темное катодное пространство с!к, в котором ионы приобретают энергию [18-42].

Электроны, вылетевшие из катода, ускоренно двигаются по направлению к аноду, производя на пути движения ионизацию атомов газового наполнения. Характеристикой процесса ионизации служит величина Я - коэффициент ионизации, определяемый как число актов ионизации, производимое одним электроном за период прохождения 1 см пути по направлению электрического поля Е.

Катод

Рис. 1.1.

Физические процессы, протекающие на поверхности холодного катода в условиях воздействия тлеющего разряда

Наиболее интенсивно ионизация происходит в области катодного падения, создавая сильное электрическое поле Е и катодное падение потенциала икп на расстоянии . Ускоренные электроны участвуют, кроме того, в возбуждении атомов газа, сталкиваясь с ними, так же, как ионы.

Наиболее существенным для работы лазера, является процесс столкновения ионов с атомами своего газа: при этом может быть нередан электрон от иона атому, произойдет так называемая резонансная перезарядка. Результат резонансной перезарядки - возникновение быстрого атома и медленного иона. Под действием электрического поля образовавшиеся медленные ионы начинают ускоренное движение. При этом их энергия определяется как величиной поля, так и длиной пролета до очередной перезарядки, на которой ионы приобретают энергию. В работе показано, что в условиях разряда в гелий-неоновой смеси эмиссионная способность холодного катода определяется интенсивностью потенциальной ' ионной — электронной эмиссией.

ч

Быстрые атомы и ускоренные ионы бомбардируют поверхность катода. Если их энергия превышает пороговую энергию распыления материала поверхности катода, то распыленные частицы вылетают в разрядный объем. Указанный процесс может быть охарактеризован коэффициентом распыления У, численно определяющимся как отношение среднего числа частиц, выбитых с поверхности одним ионом или атомом. Удаленные с поверхности катода частицы диффундируют в разрядный объем, осаждаясь на внутренней поверхности разрядного капилляра и зеркалах. Кроме нарушения прозрачности и отражательной способности зеркал, происходит замуровывание адсорбированных внутренними поверхностями атомов газа. Вследствие последнего процесса концентрация атомов газа снижается, осуществляется так называемое «жестчение». В конечном итоге средняя энергия распыленных частиц материала катода, не осевших на элементах конструкции лазера, сравнивается с средней энергией атомов газа. Этот

процесс называется термализацией. Движение термализованных атомов является хаотическим. В показано, что при Р11=2.5х10-2 см*Торр? где р— давление гелий неоновой смеси, Я—радиус катода, и Мз/М=1.6 , где Мб и М— массовые числа распыленных атомов и атомов газа, более 80% термализованных атомов возвращаются на катод вследствие малого расстояния термализации Яб от его поверхности для условий разряда в

гелий-неоновых лазерах) [14-15].

При работе лазера с катода могут выделяться загрязняющие молекулярные газы. Потенциал ионизации молекулярных газов составляет 13-14 эВ (потенциал ионизацииНе-24.5 эВ,№-21.5эВ). Поэтому их появление в положительном столбе приводит к обеднению «хвоста» функции распределения электронов по энергиям. Падает и общая концентрация электронов и их средняя энергия. Это приводит к снижению скорости заселения метастабильных уровней Не и, следовательно, уменьшается мощность излучения.

Ресурс работы холодного катода определяется как время, в течение которого поддерживается генерации с заданным уровнем мощности при заданных параметрах источника питания. В результате сделанного анализа процессов можно заключить, что снижение уровня мощности может происходить при: уменьшении как парциального давления рабочего газа (Ые), так и общего давления гелий-неонового наполнения; снижении эмиссии электронов, приводящем к невозможности поддержания необходимого уровня инверсной населенности при заданном напряжении горения разряда; присутствия в разряде «гасящих» примесей (Н2,02и др.). Первые два фактора обусловлены распылением рабочей поверхности катода, другие два фактора связаны с изменением состава и структуры рабочей поверхности катода и выделением молекулярных газов с катода, соответственно. Подводя итог сказанному, сформулируем основные требования к катодному материалу:

1) ' Максимальная устойчивость к распылению, характеризующаяся минимальным коэффициентом распыления У;

2) Максимальный коэффициент ионно-электронной эмиссии ё, обеспечивающий минимальные энергии распыляющих частиц;

3) Материал подложки должен обеспечивать минимальное поглощение и последующее выделение молекулярных газов.

В качестве катодных материалов могут применяться практически любые металлы. Однако, лишь материалы, сочетающие определённый набор свойств, могут обеспечить создание катода, отвечающего современным требованиям [18-20]. Объясним, почему речь идёт именно о комплексе свойств.

Как отмечалось, катод должен иметь минимальное распыление при воздействии на него распыляющих частиц. Параметром, характеризующим устойчивость к распылению, является пороговая энергия распыления Епор: минимальное значение энергии налетающей частицы, при которой происходит разрушение материала катода. Как свидетельствуют литературные данные, наибольшими значениями Епор обладают тантал, цирконий, вольфрам, ниобий, их окислы, а также окислы алюминия, магния, бериллия. Для сравнения можно привести коэффициенты распыления У для оксидов тантала, ниобия, алюминия и магния приведенные в литературе, и равные соответственно 2;5;0,1;0,8.

Однако от материала эмиссионной поверхности катода зависит такой важный параметр как коэффициент ионно-электронной эмиссии У . В свою очередь У определяет величину катодного падения потенциала Шп, ускоряющего ионы, движущиеся к катоду. Чем меньше У , тем больше катодное падение и тем больше энергия распыляющих катод частиц. При этом может оказаться, что У настолько мало, что из-за больших энергий распыляющих частиц материал катода будет разрушаться очень быстро, несмотря на высокое значение Епор [16-18].

1.2. Конструкции катодов и материалы, используемые для их изготовления

При разработке долговечных холодных катодов первостепенной задачей является выбор материала катодов, обеспечивающего высокие эмиссионные и защитные свойства. Практический опыт применения холодных катодов показал, что наиболее перспективными материалами являются металлы с топкими оксидными пленками бериллия, магния или алюминия на поверхности [19]. Это объясняется следующим: наибольшей долговечностью будут обладать катоды с максимальным коэффициентом ионно-электронной эмиссии у и минимальным коэффициентом распыления У . По данным работ [43-46], значение У большинства оксидов превосходит У соответствующих металлов, и лишь для оксидов бериллия, алюминия и магния наблюдается обратная картина. Наряду с этим, У оксидов на порядок больше, чем металлов. При исследовании зависимости тока вторичных электронов от ионного тока для ряда металлов (Си,Ре,А1,М§) При энергии ионов, равной 5кэВ было найдено, что для чистых металлов У имеет значение на уровне 0,2, тогда как У МцО=10 9 аА12Оэ = 8.

Сравнительный анализ перечисленных материалов показывает, что наилучшими эмиссионными свойствами обладает оксид бериллия: У Ве0=0,3. Оценку коэффициента распыления этих материалов можно провести исходя из следующего утверждения: чем выше пороговая энергия распыления материала, тем меньше его коэффициент распыления У, т.е., участвовать в распылении будут только те частицы, энергия которых превышает пороговую. Литературные данные дают следующие значения пороговых энергий распыления: для оксида алюминия -66эВ, для оксида бериллия - 55эВ, для оксида магния -40эВ. Очевидно, что наименьшей долговечностью будут обладать катоды с пленкой М&0. Несмотря на

несколько больший коэффициент распыления но сравнению с алюминиевыми, бериллиевые пленки обладают лучшими защитными свойствами, и, следовательно, большей долговечностью. В данном случае существенное значение имеет следующий фактор: более высокие эмиссионные свойства оксидных бериллиевых пленок приводят к уменьшению энергии распыляющих ионов. По мнению авторов [43,45-47], более высокая устойчивость оксидных бериллиевых пленок к распылению объясняется тем, что пленки ВеО имеют меньше несовершенств на единицу площади, чем пленки других материалов. Наличие в пленке ВеО посторонних включений, микроструктурных несовершенств и дефектов приводит к ухудшению её защитных свойств, так как пленка разрушается сначала в местах нерегулярностей, а затем начинают разрушаться бездефектные участки. По этой же причине оксидные пленки, сформированные на подложке из алюминия высокой чистоты обладают более высокими защитными свойствами, чем пленки, сформированные на поверхности алюминиевых сплавов.

Важным этапом в изготовлении холодного катода является выбор способа изготовления его подложки, оптимального для данного материала и обеспечивающего необходимую геометрическую форму, структуру и шероховатость поверхности, а также очистка рабочей поверхности от загрязнений и формирование оптимального микрорельефа эмиссионной поверхности [48-65].

В зависимости от конкретных требований к конструкции катода, изготовление подложки может осуществляться различными методами [47,66,67].

Традиционная технология изготовления подложек коаксиальных катодов заключается в следующем [20,66]. Подложки пленочных катодов из мягких алюминиевых сплавов изготавливаются из тонкостенных труб

методов точения с использованием расточных станков и автоматов. Применение специальных резцов из натуральных алмазов позволяет получить шероховатость подложки на уровне Ra=0,04-0,08 мкм. Подложки из твердых материалов (например, титана), растачиваются твердосплавными резцами, обеспечивающими шероховатость на уровне0,32-0,63 мкм.? с последующей раскаткой шариковыми раскатными головками. На приготовленную таким образом подложку напыляется слой бериллия толщиной 0,35-0,5 мкм.

Такие катоды обладают наибольшей устойчивостью к распылению, но, в то же время, применение бериллия влечет за собой усложнение технологического процесса, требует организации специального производственного комплекса. В связи с этим резко возрастает себестоимость изделий, ухудшаются условия труда.

Более технологичными и дешевыми являются катоды из сплошного материала, защитный окисный слой которых формируется на поверхности подложки. В данном случае используются материалы подложки типа АМГ-6 и более перспективные типа АД. Для изготовления таких подложек также используется метод точения с применением специальных резцов из натуральных алмазов.

Имеются также данные о других методах изготовления коаксиальных холодных катодов. Так фирма «Siemens» изготавливает подложки методами холодной штамповки или путем напыления пленки на внутреннюю поверхность катодной колбы.

Технология изготовления подложек для выносных холодных катодов принципиально не отличается от таковой для коаксиальных. Основные отличия следующие. В основном выносные катоды применяются в моноблочных кольцевых газовых лазерах датчиков гироскопов. И, если размер коаксиальных катодов не является лимитирующим для габаритов лазеров и может быть выбран достаточно большим, то габариты катода для

гироскопа принципиально должны быть минимальными. Это приводит к необходимости их эксплуатации при плотностях разрядного тока, повышенных в несколько раз, что при прочих равных условиях снижает долговечность в 10-15 раз. Исходя из сказанного, требования к разработке конструкции и технологии изготовления выносных холодных катодов резко повышаются. В связи с этим все отечественные выносные катоды для датчиков лазерных гироскопов выполняются либо пленочными с рабочим слоем из бериллия, либо выточенными из бериллиевого прутка. Для моноблочных гелий-неоновых лазеров катоды изготавливаются либо из различных материалов с пленкой бериллия на поверхности, либо из высокочистого алюминия.

Подложки из бериллиевого прутка изготавливается методом точения. Для доведения уровня шероховатости до Яа=0,04-0,08 мкмрабочая поверхность подложки обрабатывается абразивными шкурками и алмазными пастами. Затем подложка очищается и полируется в химических растворах.

В качестве подложки пленочных выносных холодных катодов используются кварц, ситалл, титан и алюминиевые сплавы. Изготовление подложек из кварца и ситалла основывается на использовании стандартных приемов обработки и химической очистки поверхности. Затем на них напыляется слой бериллия или алюминия.

Способы изготовления пленочных выносных холодных катодов на металлической подложке такие же, как и при изготовлении коаксиальных катодов.

Изготовление подложек холодных катодов из алюминия сопряжено с определенными трудностями. Для обеспечения современных требований к долговечности и стабильности параметров наиболее перспективным является применение алюминия высокой чистоты. Однако, его обработка с применением приемов резания неприменима из-за высоких пластичных

свойств. Плохие результаты дает штамповка из листа, нарушающая структуру материала. Анализ литературных источников [21,22] показывает, что при обработке пластичных материалов высокие результаты дает применение способов объемного выдавливания.

В процессе механической обработки как бериллиевых, так и алюминиевых подложек происходит загрязнение поверхности, наклеп поверхностного слоя, образуются структурные дефекты. Известен тот факт, что значительное влияние на структуру тонких окисных пленок оказывают шероховатость и степень загрязненности окисляемой поверхности. Дефекты структуры окисной пленки могут быть обусловлены механической обработкой, поэтому после неё подложки нуждаются в очистке и дополнительной обработке. С этой целью производится их обработка в химических растворах, что, в свою очередь, приводит к образованию на подложках нежелательных соединений в результате взаимодействия химреактивов с материалом подложки. Подложки из бериллия очищаются и обезжириваются промывкой в ацетоне, горячем трихлорэтилене и просушиваются в сушильном шкафу.

Подложки из алюминия, помимо промывки в бензине и очистки в трихлорэтилене, подвергаются химической полировке в растворе различных кислот для сглаживания микровыступов. Затем они отмываются от остатков полировочного раствора в азотной кислоте, деионизованной воде и ацетоне.

Такая традиционная химическая обработка наряду с положительными эффектами имеет ряд недостатков:

- на поверхности подложек образуются соединения компонентов химических растворов и материала подложки;

- с поверхности бериллиевых подложек не удаляется деформированный слой (наклеп, структурные дефекты) и не достигается оптимальный и однородный рельеф поверхности.

Помимо химической очистки подложки проходят очистку прогревом при температуре 673К в течение нескольких часов в вакууме при непрерывной откачке. По данным работы [23] при отжиге удаляются газы, растворенные в объеме катода, остатки промывочных жидкостей и различные органические и неорганические соединения, не полностью удаленные при химических методах очистки. Происходит реакция распада таких веществ, образуются летучие продукты и газы - вода, сероводород, галогеноводороды, окись и двуокись углерода и др., уносимые при откачке. Однако, в литературных источниках, как правило, даются рекомендации и количественные данные, касающиеся обезгаживания элементов вакуумной системы. Применительно к холодным катодам из бериллия и алюминия нет конкретных рекомендаций эффективных режимов обезгаживания.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ньейн Чан, 2015 год

Литература >

1. Dutton J. A survey of electron swarm data // J.Chem.Phys. Ref.Data. 1975. V.4, №3. P.577-856.

2. Коржавый А.П., Рожков A.M., Трофимов E.A. Некоторые вопросы ионно-электрониой эмиссии твердых тел и разработки холодных катодов квантовых приборов // Обзоры по электронной технике. Сер. Материалы. 1986. Вып.4(1194). С.35.

3. Механизмы проводимости оксидного покрытия холодных катодов газоразрядных приборов / О.Н. Крютченко [и др.] //Поверхность. 1994. №6. С.93-99.

4. Васильковская Е.А. Пленочные холодные катоды типа «сэндвич» //Обзоры по электронной технике. Сер. Микроэлектроника. 1970. Вып.7(227). С.42.

5 Крютченко О.Н., Маннанов А.Ф., Носов А.А. Особенности взаимодействия плазмы газового разряда с поверхностью холодного катода // Радиотехника и электроника. 1996. Т.37, №9. С. 1716-1718.

6. О механизме увеличения электрической прочности вакуумных промежутков при ионной обработке поверхности электродов / Т.Д. Раджабов [и др.] // Поверхность. 1983. №9. С. 132-135.

7. Wehner G.K., Hajicek D.J. Cone formation on metal targets during sputtering // J. Appl. Phys. 1971. V.42, №3. P.l 145-1149.

8. Materials surfase modification under simultaneous erosion and redeposition condition / J. Hirooca [et al.] // Nucl. Instr. Meth. B. 1987. V.23, №4. P.458-470.

9. Panitz J.K., Sarp D.J. Low - energy ion erosion of machine faceted stainless stell //J. Vac. Sci. Technol. 1980. V.17, №1. P.282-285.

10. Influense of surfase morphologe on the angular distribution and total yield of copper sputtered by energetic argon ions / J.L. Whitton [et al.] // Appl. Phys. Lett. 1988. V.36, №7. P.531-533.

11. Прасицкий В.В., Лищук Н.В. Изучение плазмы тлеющего разряда в холодном катоде // Использование научно - технических достижений в демонстрационном эксперименте и в постановке лабораторных практикумов: Тезисы докладов второй научно-методической конференции. Саранск, 1994. С.176.

12. Матросов М.В. Физика работы выхода электрона. М.: МАИ, 1989.

178 с.

13. Shapiro В., Pharhuram J., Rosco J. Electron yield of glow discharge cathode material //Appl.Phys.Lett. 1988. V.53, №5. P.358-360.

14. Заика A.A., Ступак В.А., Яблуков Б.Г. Особенности ионно-электронной эмиссии диэлектрических пленок на массивных подложках при бомбардировке ионами низких энергий // Тез. докл. IX Всесоюзной конференции В А и ТТ. М., 1989. Т. 1. С.310.

15. Лозован А.А. Распыление пористых тел с порами сферической формы ускоренными ионами // Диагностика поверхности ионными пучками. Донецк, 1988. С.118-119.

16. Распределение распыленных атомов в объеме тлеющего разряда /А.П. Коржавый [и др.] // Тезисы докладов V Всесоюзного семинара по вторично-ионной и ионно-фотонной эмиссии. Харьков, 1988. С.78-79.

17. Аитов Р.Д., Коржавый А.П., Кристя В.И. Влияние неравномерности толщины диэлектрической пленки вдоль поверхности холодного катода на характеристики ионного потока в катодном слое тлеющего разряда // Радиотехника и электроника. 1991. Т.36, №3. С.559-563.

18. Кристя В.И. Расчет энергетического спектра ионов тяжелой компоненты и коэффициента распыления катода в тлеющем разряде в смеси газов // ЖТФ. 1996. Вып. 66, №6. С.8-14.

19. Sputtering of Be and BeO by light ions / J. Roth [et al.] // J.Nucl. Mater. 1979. V.85/86. P. 1077-1079.

20. Холодный катод: a.c. 1367765 СССР / B.B. Прасицкий, Б.В. Ефимов, Б.В. Мелкумян, С.И. Чеботарев. Заявлено 15.09.85.

21. Хыбемяги А.И., Лернер ГТ.С. Выдавливание точных заготовок деталей штампов и прессформ. М.: Машиностроение, 1986. 150 с.

22. Акаро И.Л., Перфилов В.И., Козлечков В.П. Эксплуатационные и экономические преимущества штампов кривошипных горячештамповочных прессов с малогабаритными вставками // Технология, организация и экономика машиностроительного производства. М.: НИИМаш, 1981. Вып. 10. С.1-3.

23. Изготовление деталей пластическим деформированием / Под ред. К.Н. Богоявленского, В.П. Каменева. Л.: Машиностроение, 1975. 342 с.

24. Варенцов В. В. Взаимодействие активного кислорода с кремнийорганическими соединениями в условиях плазмохимической обработки газоразрядных приборов: Дисс. ... канд.хим.наук. Иваново, 1985. 210 с.

25. Окисление металлов / Под ред. Ж. Бернара // Теоретические основы. М.: Металлургия, 1968. Т.1. 448 с.

26. Cathodes for He-Ne Lasers / D.A. Chance [et al.] // J.B.M.J.Res. Develop. 1979. V.23, №2. P. 119-127.

27. Карпухин B.C. Катодное распыление в тлеющем разряде // Электронная техника. Сер.4. Электровакуумные и газоразрядные приборы. 1978. №5. С. 14-22.

t

28. Коржавый А.П., Кристя В.И. Особенности формирования эмиссионной поверхности холодного катода для обеспечения его долговременной работы в квантовом приборе // Электронная техника. Сер. Материалы. 1991. Вып. 1(255). С.48-49.

29. Киселев А.Б. Физические основы создания, конструирования и применения оксидных катодов с высокодисперсными металлическими включениями: Автореф. дисс. ... докт.техн.наук. М., 2002. 31 с.

30. Коржавый А.П., Кристя В.И., Прасипкий В.В. Расчет вклада ионов и быстрых атомов в распыление катодов гелий-неоновых лазеров // Электронная техника. Серия 6. Материалы. 1989. Вып.6. С. 23-28.

31. Прасицкий В.В. Способ определения плотности разрядного тока на поверхности холодного катода // Радиотехника и электроника. 1995. № 7. С. 1574-1578.

32. Прасицкий В.В., Корчагина Е.Е. Выносной холодный катод гелий- • неонового лазера // Тезисы докладов II отраслевой научно- технической конференции. Рязань, 1986. С. 36.

33. Катодный узел: а.с. 633092 СССР / В.Ф. Арцыхович, Е.А. Трофимов. 15.11.78.

34. Laser-Katode: pat. 3344232 AI ФРГ / А. Grunecker. Заявл. 5.07.84.

35. Norvell G.S. А laser cathode. U.K.Pat., № 2132407A, Int. Cl. HO IS 3/02, fil. 23.11.1983.

36. Коржавый А.П., Прасицкий B.B. Влияние изменения давления газа и разрядного тока на скорость распыления катода в тлеющем разряде // Диагностика поверхности ионными пучками: Тезисы докладов Всесоюзного совещания-семинара. Донецк, 1988. С. 32.

37. Коржавый А.П., Кристя В.И., Прасицкий В.В. Метод расчета срока

\

службы холодных катодов в газоразрядных приборах // Электронная техника. Серия 6. Материалы. 1988. №1. С. 73-75.

38. Метод прогнозирования срока службы холодного катода в гелий-неоновом лазере / Г.Г. Бондаренко [и др.] // Автоматизация исследования, проектирования и испытания сложных технических систем и технологических комплексов: Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции. Калуга, 1994. С. 100.

39. Коржавый А.П., Кристя В.И., Прасицкий В.В. О влиянии нагрева газа на характеристики катодного слоя тлеющего разряда // Электронная техника. Серия 6. Материалы. 1989. №2. С. 56-58.

40. Исследование тепловых процессов у поверхности катода в тлеющем разряде / Г.Г. Бондаренко [и др.] // Вакуумная наука и техника: Тезисы докладов научно-технической конференции. Гурзуф, 1994. С. 23.

41. Распыление ионным пучком поверхности с углублениями цилиндрической формы / А.П. Коржавый [и др.] // Диагностика поверхности ионными пучками: Тезисы докладов Всесоюзного совещания-семинара. Одесса, 1990. С.100-101.

42. Аитов Р.Д., Коржавый А.П., Кристя В.И. Влияние неравномерности толщины диэлектрической пленки вдоль поверхности холодного катода на характеристики ионного потока в катодном слое тлеющего разряда // Радиотехника и электроника. 1991. Т.36, №3. С.559-563.

43. Коржавый А.П. Материалы с высокой устойчивость к распылению на основе легких металлов для холодных катодов // Наукоемкие технологии. 2001. Т.2, №4. С.29-32. Л

I

44. Дерюгина А.П., Пролейко Э.П. Метод создания катодов для лазерных гироскопов // Наукоемкие технологии. 2002. Т.З, №5. С.6-18.

1

L j

■ 45. Никифоров Д.К., Коржавый А.П., Никифоров К.Г. Эмиттирующие

t

наноструктуры «металл-оксид металла»: физика и применение: Монография / Под ред. А.П. Коржавого. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. 156 с.

46. Прасицкий В.В. Современные катоды для отпаянных приборов // Электронная промышленность. 1996. №3. С.91-92.

47. Коржавый А.П., Марин В.П., Сигов A.C. Некоторые аспекты создания технологий и конструкций изделий квантовой электроники // Наукоемкие технологии. 2002. Т.З, №4. С.20-31.

48. Бондаренко Г.Г., Коржавый А.П. Ионно-плазменное напыление алюминиевых и бериллиевых покрытий на внутренние поверхности полых цилиндрических катодов // Известия РАН. Металлы. 2000. №4. С. 114-117.

49. Хворостов В.И., Коржавый А.П., Пролейко Э.П. Взаимозависимости основных параметров холодных катодов и технологических режимов обработки в моноблочных гелий-неоновых лазерах // Наукоемкие технологии. 2012. Т.13, №10. С.46-51.

50. Сорокин П.Б., Федоров A.C., Чернозатонский В.Ф. Структура и свойства нанотрубок ВеО // Физика твердого тела. 2006. Т.48, вып. 2. С.46-51.

51. Лисовский П.Б., Яковин С.Д. Характеристики катодного слоя тлеющего разряда низкого давления в аргоне и азоте // Письма в ЖТФ. 2000. Т.26, вып. 19. С.88-94.

52. Барышев В.Г., Бычков H.A., Коржавый А.П. Технические аспекты миниатюризации холодных источников электронов // Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении: Сб. трудов Всеросс. научно-технич. конф. М., 2000. С. 123-124.

I

53. Бондаренко Г.Г., Бонк О.Г., Кристя В.И. Влияние переосажденных атомов на динамику распределения их потока вдоль поверхности полого катода в тлеющем разряде // Поверхность. 2001. №5. С.752-755.

54. Бонк О.Г., Кристя В.И. • Моделирование переосаждения распыленного вещества на мишень со ступенчатым поверхностным рельефом, распыляемую в плазме тлеющего разряда // Поверхность. 2001. №5. С.40-44.

55. Specht М., Stadele М., Jakschiks. Transport mechanisms in atomiclayer-

deposite A1203 dieléctrica//Applied Phys. Lett. 2004. V. 84, №3. P. 3076-3078.

■ i

56. Шулаков А.С., Бойко А.П., Букин C.B. Рентгеноспектральный анализ межфазовой границы тонкой пленки А1203, синтезированной на кремнии методом молекулярного наслаивания // Физика твердого тела. 2004. Т. 46, вып. 6. С.1111-1114.

57. Lee М.В., Hahm S.H., Lee J.H. Emission behavior of nm-thick AL203 film-based planer cold cathodes for electronic cooling // Applied Phys. Letter. 2005. V.6, №12. P. 3511-3513.

58. Зацепин Д.А., Черкашенко B.M., Кумаев Э.З. Рентгеиоэмиссиоппое исследование электронной структуры нанокристаллического А1203 // Физика твердого тела. 2004. Т. 46, вып. 11. С.2064-2068.

г

59. Погребняк А.Д., Тюрин Ю.Н. Структура и свойства покрытия из А12Оэ и Al, осажденных микродуговым оксидированием на подложку из графита// Журнал технической физики. 2004. Т. 74, вып.8. С. 109-112.

í

60. Погребняк А.Д., Тюрин Ю.Н., Иванов Ю.Ф. Получение и

v

\

исследование структуры и свойств плазменно-детонационных покрытий из А12Оэ // Письма в ЖТФ. 2000. Т. 26, вып. 21. С. 59-60.

61. Погребняк А.Д., Зацепин А.Ф., Пустоваров А.В. Электронные возбуждения и дефекты в наноструктурном А1203 // Физика твердого тела. 2005. Т. 47, вып. 4. С. 708-712.

62. Горбунова М.А., Софронов А.А., Кийко В.С. Моделирование температурной зависимости параметров кристаллической решетки на зонную

структуру моноксида бериллия ВеО // Исследовано в России: Электронный

журнал. 2005. С.2376-2380. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2005/23l.pdf.

i

63. Софронов A.A., Еняшин А.Н., Кийко B.C. Модификация электронной структуры оксида бериллия примесями замещения LiBe и ВВе

it и,

// Исследовано в России: Электронный журнал. 2003. С. 1693-1700.

, .j

http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2003/142.pdf.

64. Бохан А.П., Бохан П.А., Закревский Д.Э. Эмиссия электронов в условиях легирования поверхности катода быстрыми частицами рабочего газа //Журнал технической физики. 2005. Т. 75, вып. 9. С.126-128.

65. Бондаренко Г.Г., Коржавый А.П., Чистяков Г.А. Поведение композиционных холодных катодов на основе алюминия в тлеющем разряде // Металлы. 2005. №3. С.90-94.

66. Быков H.A. Научно-методическое обеспечение управления качеством холодных катодов на этапе разработки и организации производства // Наукоемкие технологии. 2004. Т. 5, №1. С. 29-34.

67. Бондаренко Г.Г., Коржавый А.П., Лалаян Ю.Г. Экологически нормированная технология получения источников электронов из бериллия // Радиационная физика твердого тела: Труды XI Межд. совет. Севастополь (Украина), 2001. С. 317-321.

68. Дерюгина Е.О., Никифоров Д.К., Чистяков Г.А. Некоторые

\ i

электрофизические параметры холодных сэндвич-катодов отпаянных лазеров // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения: Материалы Мсжд. научно-практ. конф. М., 2003. С. 212-215.

69. Никифоров Д.К., Коржавый А.П. Моделирование процессов инжекции и эмиссии электронов в эмитирующих наноструктурах Ве-ВеО //Исследовано в России: Электронный журнал. 2006. Т.9. С.875-881. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2006/092.pdf. 1

70. Никифоров Д.К. Эмиттирующие тонконленочные структуры Al-Al203 и Ве-ВеО в условиях ионно-электронной бомбардировки: Автореф. дисс. ... канд.физ.-мат.наук. М., 2006. 16 с.

71. Бонк О.Г. Моделирование переноса и переосаждения вещества,

i

распыляемого с электродов в тлеющем разряде: Автореф. дисс. ... канд.физ.-мат.наук. М., 2002. 16 с.

72. Бычков H.A. Научно-методическое обеспечение управления качеством холодных катодов на этапе разработки и организации производства: Автореф. дисс. ... канд.техн.наук. М., 2003. 16 с.

73. Дерюгина Е.О. Роль физико-химических свойств материала и конфигурации поверхности холодного катода в обеспечении его работоспособности в тлеющем разряде: Автореф. дисс. ... канд.техн.наук. М., 2004. 16 с.

74. Томилин H.A. Диагностика и методы исследования фазовых и структурных превращений в многокомпонентных системах, подвергнутых воздействию температурных полей и электронной бомбардировки: Автореф. дисс. ... докт.тсхн.наук. М., 2009. 31 с.

75. Пчелинцева Н.И. Способы формирования и методы исследования пленочных и композиционных электродов для малогабаритных лазеров на углекислом газе: Автореф. дисс.... канд.техн.наук. М., 2012. 16 с.

' i

76. Артемов A.C. Исследование физико-химических процессов и

г'

создание основ технологии химико-механического полирования материалов: Автореф. дисс. ... докт.тсхн.наук. М., 2012. 45 с.

77. Привалов В.Е., Фотиади А.Э., Шсманин В.Г. Лазеры и экологический мониторинг. СПб.: Лань, 2013. 288 с.

78. Кристя В.И., Йе Найнг Тун. Влияние неоднородности ионного потока на распыление мишени с поверхностным рельефом в тлеющем разряде // Поверхность. 2013. №3. С. 109-112.

79. Kristya V.l. Glow Discharges and Tokamaks / Ed. S.A. Murphy. New York: Nova Science Publishers, 2010. P. 329-368.

80. Кристя В.П., Йе Найнг Тун. Моделирование ионного распыления искривленной поверхности электрода в тлеющем разряде // Наукоемкие технологии в приборо- и машиностроении и развитие инновационной деятельности в вузе: Материалы Всероссийской научно-технической конференции. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. Т.З. С. 145-148.

81. Привалов В.Е., Фотиади А.Э. Оптическая и квантовая электроника. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2007. 238 с.

82. Андреев В.В., Столяров A.A. Физические основы наноинженерии: Учебное пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. 224 с.

83. Зыкова Е.В., Кучеренко Е.Т., Айвазов В.Я. Исследование тлеющего разряда с холодными катодами, покрытыми диэлектрическими пленками

// Радиотехника и электроника. 1979. Т. XXIV, выи.7. С. 1464-1466. i

i'

84. Ананьин B.C., Бабурин A.A., Покосовский JI.H. Исследование внедрения инертных газов в твердое тело при ионной бомбардировке // Электронная техника. Сер. Электровакуумные и газоразрядные приборы. 1975. №5. С. 33-37.

85. Ньейн Чан. Пленочные холодные катоды для современных гелий-неоновых лазеров // Наукоемкие технологии. 2014. Т. 15, №10. С. 26-30.

i

Ч