Плазменный источник электронов для генерации непрерывных электронных пучков в области предельных рабочих давлений форвакуумного диапазона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.04, кандидат наук Зенин, Алексей Александрович

• Зенин, Алексей Александрович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Зенин, Алексей Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ГЕНЕРАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ПУЧКОВ ПЛАЗМЕННЫМИ ИСТОЧНИКАМИ В ФОРВАКУУМНОЙ ОБЛАСТИ ДАВЛЕНИЙ

1.1 Эмиссия электронов из плазмы в форвакуумной области давлений

1.2 Влияние обратного ионного потока на условия функционирования и параметры форвакуумных плазменных источников электронов

1.3 Потенциал изолированного коллектора, облучаемого электронным пучком в форвакуумной области давлений

1.4 Электронно-лучевая обработка непроводящей керамики форвакуумными плазменными источниками

1.5 Выводы и постановка задач исследований

ГЛАВА 2 ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

2.1 Форвакуумный плазменный источник электронов на основе разряда с полым катодом

2.2 Диагностика параметров электронного пучка и пучковой плазмы

2.2.1 Измерение тока пучка

2.2.2 Измерение диаметра пучка

2.2.3 Энергетический спектр электронов

2.2.4 Измерение параметров пучковой плазмы

2.3 Оборудование и методика для электронно-лучевой обработки непроводящей керамики

2.3.1 Электронно-лучевое спекание керамики

2.3.2 Электронно-лучевая пайка металла с керамикой

2.4 Выводы

ГЛАВА 3 ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА В ОБЛАСТИ ПОВЫШЕННЫХ ДАВЛЕНИЙ

3.1 Влияние геометрии ускоряющего промежутка на предельные параметры форвакуумного плазменного источника электронов

3.2 Формирование электронного пучка

3.3 Параметры электронного пучка и пучковой плазмы в области транспортировки

3.3.1 Диаметр пучка

3.3.2 Ток пучка

3.3.3 Энергия пучка

3.3.4 Пучковая плазма

3.4 Выводы

ГЛАВА 4 ФОРВАКУУМНЫЙ ПЛАЗМЕННЫЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОНОВ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПУЧКОВ В ДИАПАЗОНЕ ДАВЛЕНИЙ 1-100 ПА

4.1 Конструкция источника электронов

4.2 Электронно-лучевое спекание непроводящей керамики

4.2.1 Электронно-лучевое спекание алюмооксидной керамики

4.2.2 Электронно-лучевое спекание циркониевой керамики

4.3 Электронно-лучевая пайка металла с керамикой

4.4 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Плазменный источник электронов для генерации непрерывных электронных пучков в области предельных рабочих давлений форвакуумного диапазона»

ВВЕДЕНИЕ

Генерация электронных пучков при повышенных давлениях газа, вплоть до вьюода пучка в атмосферу, представляет собой одно из приоритетных направлений дальнейшего развития электронно-лучевых технологий. Наиболее перспективными с точки зрения реализации этих задач представляются источники электронов с плазменным катодом. Отличительной особенностью плазменных источников электронов является, как известно, некритичность к вакуумным условиям, и как следствие, возможность их эффективного функционирования при повышенных давлениях газа. Развиваемые в последние годы, так называемые форвакуумные плазменные источники электронов обеспечивают генерацию пучков различной конфигурации в непрерывном и импульсном режимах устойчивого функционирования в ранее недоступной форвакуумной области давлений вплоть до 15-20 Па. Достижение столь высоких давлений обусловило появление новых возможностей для электронно-лучевой модификации материалов, например обработки электронным пучком керамики и других диэлектриков.

Дальнейшее продвижение форвакуумных плазменных источников электронов в область более высоких давлений представляет интерес как с точки зрения развития самой техники генерации электронных пучков, так и для новых применений электронно-лучевых технологий. Очевидно, что предельное рабочее давление электронного источника обусловлено, главным образом, пробоем ускоряющего промежутка, под которым в данном случае подразумевается зажигание в промежутке низковольтной формы разряда, делающее невозможным ускорение электронов. Такие условия реализуются при достижении параметром рс1 минимума кривой Пашена. Хотя рабочая точка рй в форвакуумных плазменных источниках электронов все еще находится на левой ветви кривой Пашена, тем не менее, нарушение электрической прочности ускоряющего промежутка является основной проблемой, препятствующей эффективному функционированию таких устройств при более высоких давлениях. Присутствие в ускоряющем промежутке электронного пучка, как правило, ослабляет его электрическую прочность. Наряду с самим электронным пучком, одним из существенных факторов, способных оказать влияние на устойчивость работы источников электронов, является «паразитный» высоковольтный тлеющий разряд (ВТР), возникающий в ускоряющем промежутке.

Несмотря на определенное понимание основных физических процессов, ограничивающих рабочее давление форвакуумных плазменных источников электронов, вопрос о величине предельного давления электронных источников такого типа и способах его повышения остается открытым и требует проведения специальных исследований.

Цель работы состояла в проведении комплекса экспериментальных исследований, направленных на повышение предельного рабочего давления форвакуумных плазменных источников непрерывных электронных пучков.

Основные задачи настоящей работы заключались в определении ключевых факторов, ограничивающих работоспособность электронных источников при увеличении давления, а также поиск методов и технических решений, обеспечивающих расширение диапазона рабочих давлений в область более высоких значений. В задачи данной работы входили также исследования особенностей формирования, транспортировки и применения ускоренных электронных пучков, генерируемых в области предельных давлений форвакуумных плазменных источников электронов.

Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что для форвакуумных плазменных источников электронов:

1. Установлена роль и определена степень влияния параметров возникающего в ускоряющем промежутке высоковольтного тлеющего разряда (ВТР) на предельное рабочее давление.

2. Предложены оригинальные технические решения, обеспечивающие подавление ВТР и обуславливающие возможность достижения рекордных рабочих давлений уровня 100 Па.

3. Выявлены особенности формирования и прохождения электронного пучка в области максимальных давлений и исследовано влияние давления газа на процессы рассеяния электронного пучка и снижения энергии электронов.

Научная и практическая ценность работы состоит в том, что на основании проведенных исследований:

1. Создан опытный образец форвакуумного плазменного источника электронов, способный функционировать при рабочих давлениях газа до 100-160 Па.

2. Показана принципиальная возможность реализации на основе форвакуумных плазменных источников процессов электронно-лучевого спекания алюмооксидной и циркониевой керамик, а также вакуумно-плотной электронно-лучевой пайки металла с керамикой.

3. Результаты работы могут быть использованы в других разрядных устройствах (плазменных ионных источниках, генераторах низкотемпературной плазмы), функционирующих в области рабочих давлений форвакуумного диапазона.

Содержание диссертации:

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения. Изложена на 105 страницах машинописного текста, содержит 84 рисунка, 6 таблиц. Список

цитируемой литературы и публикаций включает 92 источника, из которых 24 представляют собой публикации автора по теме диссертации.

В первой главе приведен анализ имеющихся в литературе публикаций, посвященных форвакуумным плазменным источникам электронов. Описаны принципы функционирования таких устройств и представлены предельные рабочие параметры, достигнутые на момент начала работы. Рассмотрены основные факторы, ограничивающие работу плазменных источников электронов, среди которых важную роль играют обратный поток ионов из пучковой плазмы и высоковольтный тлеющий разряд (ВТР). Проведен обзор особенностей электроннолучевой обработки непроводящих материалов в форвакуумной области давлений и представлены результаты поверхностной обработки керамики, спекания керамики, а также соединения керамических и металлокерамических деталей. В заключение главы формулируются задачи исследований.

Вторая глава посвящена оборудованию и методике проведения эксперимента. Описана экспериментальная установка с форвакуумными плазменными источниками электронов, функционирующими в непрерывном режиме работы. Рассмотрены особенности зондовой методики измерения параметров пучковой плазмы, образующейся по мере прохождения пучка через остаточную атмосферу рабочего газа. Описаны методики измерения тока электронного пучка методами непосредственных токовых измерений, моделирования и калориметрии, а также измерения диаметра электронного пучка методом вращающегося двойного зонда и энергетического спектра электронов с помощью магнитного энергоанализатора.

В третьей главе представлены результаты исследования особенностей генерации электронных пучков форвакуумным плазменным источником электронов при повышенных давлениях. Определена оптимальная геометрия ускоряющего промежутка, обеспечивающая снижение тока ВТР и соответственно повышение рабочего давления электронного источника. Приведены результаты измерения параметров электронного пучка при давлении рабочего газа до 100 Па.

В четвертой главе описана конструкция и приведены параметры форвакуумного плазменного источника цилиндрического пучка электронов на основе тлеющего разряда с полым катодом, разработанного в результате проведенных исследований. Представлены результаты технологического применения плазменного источника электронов в таких операциях как электронно-лучевое спекание алюмооксидной и циркониевой керамик, пайка металла с керамикой.

В заключении сформулированы основные результаты исследований.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. В форвакуумном плазменном источнике электронов расширение рабочего диапазона давлений в область более высоких значений ограничено доминированием в токе электронного пучка компонента тока высоковольтного тлеющего разряда (ВТР), существующего в ускоряющем промежутке и в области транспортировки пучка. Превышение в полном токе электронного пучка тока ВТР над током эмиссии электронов из плазмы затрудняет возможность независимого регулирования тока и энергии электронного пучка и при дальнейшем повышении давления приводит к пробою ускоряющего промежутка.

2. Оптимизация конфигурации и размеров электродов ускоряющего промежутка форвакуумного плазменного источника электронов обеспечивает снижение в 2-3 раза тока высоковольтного тлеющего разряда в ускоряющем промежутке и обуславливает повышение верхнего предела области рабочих давлений электронного источника до 100 Па при использовании в качестве рабочего газа воздуха и до 160 Па - гелия. При работе электронного источника в области предельных рабочих давлений его максимальные параметры (ток и энергия электронов) снижаются в 2 -2,5 раза.

3. Для форвакуумных плазменных источников в процессе транспортировки электронного пучка при давлении газа (воздуха) до 30 Па рассеивается не более 30% ускоренных электронов, а расширение энергетического спектра и соответствующее уменьшение средней энергии электронного пучка составляет менее 10% от начальной энергии пучка. Такой уровень снижения параметров электронного пучка может считаться приемлемым для осуществления процессов электронно-лучевой обработки материалов. При более высоких давлениях эти источники электронов могут быть использованы для генерации объемной плазмы применительно к различным ионно-плазменным технологиям.

4. Создан экспериментальный образец форвакуумного плазменного источника электронов, обеспечивающий эффективную генерацию и транспортировку электронного пучка при давлении газа до 30 Па, что в 1,5 - 2,0 раза превышает ранее достигнутый уровень давлений. При ускоряющем напряжении 15 кВ ток сфокусированного пучка и плотность его мощности составляют 200 мА и 5*103 Вт/см2 соответственно. Достигнутые параметры электронного пучка обеспечили возможность электронно-лучевого спекания непроводящей алюмооксидной и циркониевой керамик, а также получение вакуумно-плотного соединения алюмооксидной керамики с алюминием и титаном.

ГЛАВА 1 ГЕНЕРАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ПУЧКОВ ПЛАЗМЕННЫМИ ИСТОЧНИКАМИ В ФОРВАКУУМНОЙ ОБЛАСТИ ДАВЛЕНИЙ

Генерация электронных пучков в источниках с плазменным катодом, функционирующих в области повышенных давлений, может осуществляться как со стационарной, так и с нестационарной плазменной границы. К последним относятся источники электронов со взрывоэмиссионным катодом [1,2] и устройства на основе так называемых «убегающих электронов» [3]. Эмиссия электронов из нестационарных плазменных образований имеет ряд особенностей, главная из которых состоит в ограничении длительности генерации электронного пучка на уровне, не превышающем единиц микросекунд. В устройствах для получения непрерывных электронных пучков или импульсных пучков с длительностью импульса в десятки и сотни микросекунд плазменная эмиссионная граница стационарна. В сущности, такое принципиальное различие в поведении плазменной эмиссионной границы обуславливает и различные подходы к созданию плазменных источников электронов, эмиссия электронов из которых осуществляется со стационарной или нестационарной границы плазмы. Поскольку объект исследования настоящей диссертационной работы состоит в изучении возможности генерации непрерывных электронных пучков в форвакуумной области давлений, то в настоящей главе проведен анализ известных литературных данных, которые имеют непосредственное отношение только к источникам электронов со стационарной эмиссионной границей плазмы.

1.1 Эмиссия электронов из плазмы в форвакуумной области давлений

В работе [5, с.41] плазменный катод определяется как «...электроразрядное устройство, формирующее плазму, с границы которой осуществляется эмиссия электронов». В самом общем случае источник электронов с плазменным катодом включает в себя два основных узла: генератор плазмы и систему формирования электронного пучка [4,5]. Идеализированная простейшая схема плазменного катода представлена на рис. 1.1.

Выбор той или иной разрядной системы для генерации плазмы обусловлен требуемыми эмиссионными параметрами: величиной плотности тока, размерами эмиссионной поверхности, однородностью распределения эмиссионных параметров и др. Как и для источников ионных пучков [6] в плазменных источниках электронов система формирования пучка не привязана к конкретному виду разряда, используемому в генераторе плазмы, а в большей степени связана с током и энергией электронного пучка.

Рисунок 1.1 - Плазменный катод [5]: 1 - анод, 2 - приэлектродный слой, 3 - плазма, 4 - пучок электронов, 5- ускоряющий электрод (коллектор).

В зависимости от соотношения между плотностью плазмы, размером эмиссионного отверстия, напряженностью ускоряющего поля электроны могут эмитироваться как с «открытой» плазменной поверхности, так и через потенциальный барьер [7,8].

В предположении Максвелловского распределения энергетического спектра электронов в плазме плотность электронного тока ]^ через потенциальный барьер определяется известным

соотношением Больцмана

7=7 ехр

и е ех

кТ

е

[1.1]

е-п -V е_е

где ср и ср. потенциалы плазмы и коллектора соответственно, у =--—-— плотность

р К 4

хаотического тока электронов из плазмы.

При создании условий для эмиссии электронов с открытой плазменной поверхности плотность эмиссионного тока стремится к насыщению и достигает своего максимального значения, равного плотности хаотического тока электронов из плазмы.

При создании источников электронов с плазменным катодом необходимо одновременно решить две противоречивые задачи. С одной стороны, для достижения требуемой мощности электронного пучка и заданного тока электронов из плазмы необходимо обеспечение условий для эффективной генерации плазмы. С другой стороны для формирования ускоренного пучка электронов требуется приложение высокого напряжения, и в ускоряющем промежутке вероятность дополнительной ионизации должна быть сведена к минимуму, иначе произойдет

пробой ускоряющего промежутка. Для устранения этих противоречий применяют следующее методы:

1. Создают перепад давлений таким образом, что в области генерации плазмы давление на несколько порядков выше, чем в области ускоряющего промежутка [9].

2. Используют разрядные системы с осцилляцией электронов, такие как разряд с полым катодом [10,11], разряды в скрещенных ЕхН полях [12].

3. Используют разрядные системы на основе вакуумного дугового разряда [14].

4. Уменьшают плотность тока источников широкоапертурных пучков [7].

Переход плазменных источников электронов в более высокую (на 2-3 порядка величины) форвакуумную область давлений (5-100 Па) обуславливает появление дополнительных особенностей функционирования этих устройства и накладывает ряд ограничений:

- в указанном диапазоне давлений практически невозможно создать перепад давлений между областями генерации плазмы и формирования электронного пучка;

- использование разрядных систем в скрещенных ЕхН полях затруднено из-за возможного проникновения рассеянного магнитного поля в ускоряющий промежуток и стимулирования его пробоя;

- на эмиссионные свойства плазмы и электрическую прочность ускоряющего промежутка заметное влияние оказывает обратный поток ионов из плазмы, генерируемой в области транспортировки ускоренного электронного пучка;

- к обратному ионному потоку из пучковой плазмы добавляется ионный поток из анодной плазмы паразитного высоковольтного тлеющего разряда (ВТР), ток которого при столь высоких давлениях становится соизмеримым с током ускоренного электронного пучка.

Перечисленные выше особенности функционирования форвакуумных плазменных источников электронов обуславливают некоторые общие принципы их построения:

- формирование электронного пучка при практически одинаковом давлении в области создания эмиссионной плазмы и в ускоряющем промежутке возможно лишь при обеспечении условий для эффективной генерации плазмы в разрядной ячейке при одновременной минимизации ионизационных процессов в области формирования пучка и ускорения электронов. Этот принцип реализуется путем сочетания тлеющего разряда с полым катодом [13] или дугового разряда [14] с плоскопараллельным ускоряющим промежутком, электроды которого расположены на минимально возможном расстоянии друг от друга;

- для обеспечения высокой электрической прочности ускоряющего промежутка используют специальные конструктивные решения ускоряющей системы, затрудняющие Пашеновский пробой по так называемым «длинным путям» и ослабляющие влияние обратного ионного потока из пучковой плазмы и паразитного ВТР.

Рассмотрим реализацию принципов построения форвакуумных плазменных источников электронов на конкретных примерах.

В источнике электронов на основе тлеющего разряда с полым катодом (рис. 1.2) [16,17] благодаря эффекту полого катода, описанного в [18], происходит многократная осцилляция электронов, обеспечивающая эффективную ионизацию рабочего газа в катодной полости и наработку эмиссионной плазмы.

Рисунок 1.2 - Электродная схема форвакуумного плазменного источника электронов на основе разряда с полым катодом [16,17]: 1 - полый катод, 2 - анод, 3 и 4 - металло-керамические изоляторы, 5 - ускоряющий электрод, 6 - базовый фланец, 7 и 8 - источники электропитания, 9 - перфорированный электрод (сетка).

Под действием ускоряющего напряжения, приложенного между анодом 2 и ускоряющим электродом 5, с поверхности плазмы происходит эмиссия электронов, и формируется электронный пучок с энергией электронов, равной приложенному напряжению.

Так как в процессе работы плазменного источника электронов концентрация плазмы может изменяться, то для предотвращения «вываливания» плазмы в ускоряющий промежуток применяется перфорированный электрод. Протяженность плоскопараллельного ускоряющего промежутка выбирается минимально возможной. При прямом однократном пролете этого промежутка высокоэнергетичными ускоренными электронами их ионизационная способность намного ниже, чем скорость генерации плазмы в полом катоде. Поэтому даже при одинаковом давлении скорость генерации ионно-электронных пар в ускоряющем промежутке намного ниже аналогичной величины в полом катоде.

В форвакуумном плазменном источнике электронов на основе дугового разряда (рис. 1.3) [14] генерация плазмы осуществляется лишь вблизи катодного пятна, находящегося на достаточно большом удалении от области отбора электронов и формирования пучка. Поэтому ионизационные процессы вблизи эмиссионной границы практически отсутствуют. Это и обуславливает возможность эффективной генерации электронного пучка.

Рисунок 1.3- Электронный источник на основе дугового разряда и схема измерения параметров [14]: 1 - катод; 2 - керамический изолятор; 3 - анод; 4 - экстрактор; 5 - фланец вакуумной камеры; 6 - капролоновый изолятор; 7 - поджигающий электрод; 8 - блок питания разряда; 9 - блок питания ускоряющего напряжения; 10 - зонд; 11 - металлический экран;

12 - пучок; 13 - цилиндр Фарадея.

Освоенным диапазоном давлений, при котором форвакуумные плазменные источники электронов на основе тлеющего разряда с полым катодом обычно работают, является диапазон от 5 до 20 Па.

Максимальные рабочие давления источников электронов, достигнутые к моменту начала работы над диссертацией, приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 — Параметры источников электронов.

Источник Давление, Па Ускоряющее напряжение, кВ Плотность тока, А/см2 Рабочий газ Режим работы

[13,16] 1-15 0-25 2 гелий, метан, аргон, воздух и др. непрерывный, сфокусированный

[19] 5-15 0-10 0,2 гелий, метан, аргон, воздух и др. непрерывный, широкоапертурный

[20] 5-20 0-20 2-5 гелий, воздух, аргон, азот, и др. импульсный, широкоапертурный

Из таблицы видно, что максимальное достигнутое давление составляет 15-20 Па. Основной причиной, ограничивающей продвижение в более высокие рабочие давления, оказывается влияние обратного потока ионов из пучковой плазмы и «паразитного» высоковольтного тлеющего разряда, снижающего прочность ускоряющего промежутка.

1.2 Влияние обратного ионного потока на условия функционирования и параметры

форвакуумных плазменных источников электронов

Повышение рабочего давления плазменных источников электронов приводит к заметному влиянию на устойчивость их работы и предельные параметры потока ионов из пучковой плазмы, образующейся в пространстве дрейфа электронного пучка. Поток ионов движется навстречу электронам. По этой причине он назван обратным. Именно влияние обратного ионного потока и представляет собой главную особенность форвакуумных плазменных источников электронов [23,29].

Генерация плазмы и формирование ионного потока в направлении к эмиссионному электроду происходит в результате взаимодействия ускоренного электронного пучка с остаточным газом. Расширение рабочего диапазона давлений газа в область более высоких значений добавляет в обратный поток к ионам из пучковой плазмы также ионы «паразитного» высоковольтного тлеющего разряда (ВТР), существующего в ускоряющем промежутке при приложении на его электроды высокого напряжения [26] .

В работе [20] высоковольтный тлеющий разряд определяется как разряд между холодными электродами в газе низкого давления, характеризующийся высоким напряжением зажигания и горения при сравнительно малой плотности тока. ВТР нашел специальное применение для генерации электронных пучков в области давлений 0,1-10 Па

Как и для любого самостоятельного разряда [30] для ВТР справедливо условие возникновения режима самоподдержания тока

= 1 (1.2)

здесь а - число ионизаций электроном на единице длины пробега, у - коэффициент ионно-электронной эмиссии, с1 — протяженность межэлектродного промежутка.

При относительно низком давлении ионизационная способность электронов достаточно мала. Поэтому для ВТР поддержание устойчивого тока разряда связано с высоким значением у, величина которого при напряжении горения разряда в десятки кВ может достигать нескольких единиц [6].

Напряжение горения ВТР практически равно напряжению, приложенному к ускоряющему промежутку, тогда как ток разряда может изменяться в широких пределах и зависит, главным образом, от давления и рода газа, а также от размеров, конфигурации и материала электродов [21,22].

Для традиционных электронных источников с плазменным катодом, функционирующих

1 2

при давлениях порядка 10" -10" Па и ниже, ток ВТР в ускоряющем промежутке пренебрежимо мал по сравнению с током ускоренного электронного пучка и практически не оказывает никакого влияния на работу источников. Переход в форвакуумную область давлений (1-100 Па) обуславливает пропорциональное повышению давления увеличение тока ВТР и соответствующее возрастание роли этого разряда в обеспечении устойчивости работы форвакуумных плазменных источников электронов. При этом «паразитный» ВТР оказывает влияние на условия зажигания разряда и предельные параметры электронного пучка.

Влияние ВТР на зажигание разряда с полым катодом в электродной системе плазменного источника описано в [15]. Как следует из этой работы, напряжение зажигания плазмообразующего разряда с полым катодом заметно снижается с увеличением напряжения IIа на ускоряющем промежутке (рис. 1.4).

Высоковольтный тлеющий разряд в ускоряющем промежутке формирует ионный поток 1Ю в сторону эмиссионного электрода 2 (рис. 1.5). Проникший в катодную полость 3 через отверстия 4 обратный ток ионов обеспечивает дополнительную электронную эмиссию с ее стенок, что, в конечном счете, и обуславливает зажигание разряда.

и , кВ

а

Рисунок 1.4 - Напряжение зажигания и^ разряда форвакуумного плазменного источника электронов как функция напряжения 11а на ускоряющем промежутке для различных давлений

газа [15]: 1 - 5 Па; 2 - 5,5 Па; 3 - 6 Па; 4 - 8 Па.

После инициирования разряда его дальнейшее существование определяется перестройкой разряда, связанной с формированием плазмы в катодной полости, и поэтому не зависит от ускоряющего напряжения.

Рисунок 1.5 - Процессы в ускоряющем промежутке [16]: 1 - ускоряющий электрод; 2 - эмиссионный электрод (анод); 3 - полый катод; 4 — эмиссионные отверстия.

Как показали эксперименты [24-26], «ионное» инициирование разряда сравнительно просто реализуется в случае, когда окно в эмиссионном электроде имеет диаметр порядка 1 см и перекрыто либо сеткой, либо пластиной с большим (не менее десятка) числом отверстий.

Несмотря на то, что ВТР облегчает зажигание разряда в полом катоде при низких (порядка 3-5 Па) давлениях, существование ВТР отрицательно сказывается на контроле за параметрами пучка форвакуумного плазменного источника. При повышении рабочего давления ток электронного пучка, создаваемого ВТР, становится соизмеримым (и даже превосходит) ток пучка электронов из плазменного катода. Такой режим работы форвакуумного источника электронов считается нерабочим, так как параметры пучка становятся практически неконтролируемыми. К тому же возрастание тока ВТР оказывает отрицательное воздействие на конструктивные элементы источника электронов, приводя к чрезмерному нагреву всех элементов, в том числе и высоковольтных изоляторов.

При работе форвакуумного источника электронов к обратному ионному потоку ВТР добавляются ионы, образованные в результате взаимодействия пучка электронов с остаточной атмосферой рабочего газа по мере прохождения через вакуумную камеру.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Зенин, Алексей Александрович, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Месяц Г. А. Взрывная электронная эмиссия / Г. А. Месяц. - М.: Физматлит, 2011. - 280 с.

2. Озур Г. Е. Источник широкоапертурных низкоэнергетических сильноточных электронных пучков с плазменным анодом на основе отражательного разряда / Г. Е. Озур, Д. И. Проскуровский, К. В. Карлик // Приборы и техника эксперимента. - 2005. - № 6. - С. 5865.

3. Тарасенко В. Ф. Механизм убегания электронов в плотных газах и формирование мощных субнаносекундных электронных пучков / В. Ф. Тарасенко, С. И. Яковленко // Успехи физических наук. - 2004. - Т. 174, №. 9. - С. 953-971.

4. Крейндель Ю. Е. Плазменные источники электронов / Ю. Е. Крендель. - М.: Атомиздат, 1977. - 144 с.

5. Оке Е. М. Источники электронов с плазменным катодом: физика, техника, применения / Е. М. Оке. - Томск: Издательство НТЛ, 2005. - 216 с.

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

7. Бугаев С. П. Электронные пучки большого сечения / С. П. Бугаев, Ю. Е. Крейндель, П. М. Щанин. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 112 с.

8. Источники заряженных частиц с плазменным эмиттером / П. М. Щанин. - Екатеринбург: УИФ «Наука», 1993.- 148 с.

9. О параметрах электронного пучка пушки с плазменным эмиттером / С. Ю. Корнилов, Н. Г. Ремпе, A. Beniyash, N. Murray, Т. Hassel, С. Ribton // Письма в ЖТФ. - 2013. - Т. 39, №. 19.-С. 1-8.

10. Гаврилов Н. В. Автоколебательный режим генерации электронного пучка в источнике с сетчатым плазменным эмиттером / Н. В. Гаврилов, А. С. Каменецких // Журнал технической физики. - 2013. - Т. 83, № 10.- С.32-37

11. Гаврилов Н. В. Высокоэффективная эмиссия плазменного катода с сеточной стабилизацией / Н. В. Гаврилов, Д. Р. Емлин, А. С. Каменецких // Журнал технической физики. - 2008. - Т. 78, № 10,- С.59-64.

12. Дуговой разряд с холодным полым катодом в скрещенных электрическом и магнитном полях / П. М. Щанин, Н. Н. Коваль, Ю. X. Ахмадеев, С. В. Григорьев // Журнал технической физики. - 2004. - Т. 74, № 5. - С. 24-29.

13. Особенности формирования узкосфокусированных электронных пучков, генерируемых источником с плазменным катодом в форвакуумном диапазоне давлений / И. С. Жирков, В. А. Бурдовицин, Е. М. Оке, И. В. Осипов // Журнал технической физики. - 2006. - Т. 76, №6. - С. 106-110.

14. Форвакуумный импульсный плазменный источник электронов на основе дугового разряда / А. В. Казаков, В. А. Бурдовицин, А. В. Медовник, Е. М. Оке // Приборы и техника эксперимента. - 2013. - № в.- С. 50-53.

15. Burdovitsin V. A. Fore-vacuum plasma-cathode electron sources / V. A. Burdovitsin, E. M. Oks // Laser and Particle beams. - 2008,- USA Cambridge University Press. - pp. 619-635.

16. Бурдовицин В. А. Плазменные источники электронов на основе разряда с полым катодом для генерации непрерывных пучков в форвакуумном диапазоне давлений : дис. д-ра тех. наук: 01.04.04 / Бурдовицин Виктор Алексеевич. - Томск, 2005. - 223 с.

17. Бурдовицин В. А. Пробой ускоряющего промежутка плазменного источника электронов в форвакуумном диапазоне давлений // Вестник Томского государственного педагогического университета. - 2005. - № 7. - С. 98-100.

18. Москалев Б. И. Разряд с полым катодом / Б. И. Москалев. - М.: «Энергия», 1969. - 184 с.

19. Климов А. С. Форвакуумный плазменный источник ленточного электронного пучка с повышенной плотностью тока на основе разряда с протяженным полым катодом : доклад / А. С. Климов, В. А. Бурдовицин, Е. М. Оке // Труды III международного Крейделевского семинара «Плазменная эмиссионная электроника»,- Улан-Удэ.- БНЦ СО РАН. - 2009. - С. 105-111.

20. Medovnik А. V. Fore-Vacuum Pulsed Plasma Electron Source / A. V. Medovnik, E. M. Oks, Yu. G. Yushkov // 16th International Symposium on High-Current Electronics. - Tomsk: publishing House of the IOA SB RAS. - 2010 - pp. 23-25.

21. Плазменные процессы в технологических электронных пушках / М. А. Завьялов, Ю. Е. Крейндель, А. А. Новиков, JI. П. Шатурин. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 256 с.

22. Новиков А. А. Источники электронов высоковольтного тлеющего разряда с анодной плазмой / А. А. Новиков.- М.: Энергоатомиздат, 1983. — 95 с.

23. Мельник И. В. Теоретические оценки влияния нагрева электродов и рабочего газа на энергетические параметры источников электронов высоковольтного тлеющего разряда / И. В. Мельник // Электроника и связь. - 2004. - № 21. - С. 14-16.

24. Бурдовицин В. А. Об электрической прочности ускоряющего промежутка плазменного источника электронов в форвакуумном диапазоне давлений / В. А. Бурдовицин, М. Н. Куземченко, Е. М. Оке // Журнал технической физики. - 2002. - Т. 72, № 7. - С. 134-136

25. Особенности формирования однородного ленточного пучка электронов плазменным источником в форвакуумной области давлений / В. А. Бурдовицин, Ю. А. Бурачевский, Е. М. Оке, М. В. Федоров // Журнал технической физики. - 2004. - Т. 74, № 1. - С. 104-107.

26. Инициирование разряда в плазменном источнике электронов с полым катодом / И. С. Жирков, В. А. Бурдовицин, Е. М. Оке, И. В. Осипов // Журнал технической физики. -2006.-Т. 76, № 10.-С. 128-131.

27. Медовник А. В. Плазменный источник электронов для генерации импульсных пучков в форвакуумной области давлений: дис. канд. тех. наук: 01.04.04 / Медовник Александр Владимирович. - Томск, 2010. - 110 с.

28. Жирков И. С. Плазменные источники электронов для генерации сфокусированных непрерывных электронных пучков в форвакуумной области давлений: дис. канд. тех. наук: 01.04.04 / Жирков Игорь Сергеевич. - Томск, 2008. - 119 с.

29. Investigation of Emission Increasing Effect at the Generation of Low-Energy Sub-Millisecond Electron Beam in the Diode with a Plasma Cathode : доклад / S.V. Grigoryev, N.N. Koval, V.N. Devjatkov, A.D. Teresov, P.M. Schanin // 15th International Symposium on High-Current Electronics. - Tomsk: publishing House of the IOA SB RAS. - 2008. - pp. 29-32.

30. Груздев В. А. Влияние ионизации газа в высоковольтном промежутке с плазменным катодом на положение эмитирующей поверхности плазмы / В. А. Груздев, Ю. Е. Крейндель, Ю. И. Ларин // Журнал технической физики. - 1973. - Т. 43, № 11. - С. 23182323.

31. Burdovitsin V. A. Fore-Pump Plasma Source of Ribbon Electron Beam with Raised Power Density and Some its Application : доклад / V. A. Burdovitsin, A. S. Klimov, E. M. Oks // 15th International Symposium on High-Current Electronics. - Tomsk: publishing House of the IOA SB RAS. - 2008. - pp. 26-28.

32. Медовник А. В. Временные характеристики импульсного источника электронов, функционирующего в форвакуумной области давлений / А. В. Медовник, Е. Э. Поздеев // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. - 2010. - №. 1 (21), ч. 2. - С. 93-98.

33. Rice R. W. WELDING OF CERAMICS // NAVAL RESEARCH LAB WASHINGTON DC. -1970. -№NRL-7085.

34. Климов А. С. О возможности применения электронного пучка для обработки диэлектрических материалов: доклад / А. С. Климов // XIV Международная научно-практическая конференция «Современные техника и технологии». - Томск: Изд-во ТПУ. -2008.-Т.З.-С. 66-68.

35. Коваль Н. Н. Наноструктурирование поверхности металлокерамических и керамических материалов при импульсной электронно-пучковой обработке / Н. Н. Коваль, Ю. Ф. Иванов // Известия вузов. Физика. - 2008. - Т. 51, № 5. - С. 60-70.

36. Электронно-лучевая обработка керамики / А. В. Медовник, В. А. Бурдовицин, А. С. Климов, Е. М. Оке // Физика и химия обработки материалов. - 2010. - № 3. - С. 39-44.

37. Бурдовицин В. А. О возможности электронно-лучевой обработки диэлектриков плазменным источником электронов в форвакуумной области давлений / В. А. Бурдовицин, А. С. Климов, Е. М. Оке // Письма в ЖТФ. - 2009. - Т. 35, № 11. - С. 61-66.

38. Особенности плавления керамики под воздействием электронного пучка / Е. В. Скробов,

B. А. Бурдовицин, А. К. Гореев, А. С. Климов, Е. М. Оке // Физика и химия обработки материалов.-2011.-№5.-С. 10-14.

39. Потенциал диэлектрической мишени при ее облучении импульсным электронным пучком в форвакуумной области давлений / В. А. Бурдовицин, А. В. Медовник, Е. М. Оке, Е. В. Скробов, Ю. Г. Юшков // Журнал технической физики. - 2012. - Т. 82, вып. 10. - С. 103108.

40. Компенсация заряда изолированной мишени при облучении импульсным электронным пучком в форвакуумной области давлений / В.А. Бурдовицин, B.C. Гулькина, A.B. Медовник, Е.М. Оке Е.М. // Журнал технической физики. - 2013. - Т. 83, вып. 12. - С. 134136.

41. Эффекты модифицирования приповерхностных слоев корундо-циркониевой керамики с различной пористостью при воздействии интенсивного пучка низкоэнергетических электронов / А. В. Суржиков, Т. С. Франгульян, С. А. Гынгазов, С. В. Григорьев // Известия вузов. Физика. - 2011. - № 1/3. - С. 237-241.

42. Суржиков А. П. Изменение микротвердости ферритовой керамики при облучении сильноточным импульсным пучком низкоэнергетических электронов / А. П. Суржиков, Т.

C. Франгульян, С. А. Гынгазов, Н. Н. Коваль, В. Н. Девятков // Известия Томского политехнического университета. - 2005. - Т. 308, № 7. - С. 23-27.

43. Модификация поверхности керамики импульсным электронным пучком, генерируемым форвакуумным плазменным источником / В. А. Бурдовицин, Е. М. Оке, Е. В. Скробов, Ю. Г. Юшков // Перспективные материалы. - 2011. - № 6. - С. 77-82.

44. Surface structure of alumina ceramics during irradiation by a pulsed electron beam / V. A. Burdovitsin, E. S. Dvilis, A. V. Medovnik, E. M. Oks, O. L Khasanov, Yu. G. Yuskov // Technical physics. - 2013. - Vol. 58, № 1. - pp. 111-113.

45. Пат. 2434726 Российская Федерация, МПК В23К15/04 (2006.01). Способ электроннолучевой сварки керамических деталей / В. А. Бурдовицин , А. С. Климов, Е. М. Оке, А. В. Медовник; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР). - № 2009129422/02; заявл. 30.07.2009; опубл. 10.02.2011, Бюл. № 4. -10 с. : ил.

46. Электронно-лучевая сварка керамики с металлом с использованием форвакуумного плазменного источника электронов / А. К. Гореев, В. А. Бурдовицин, А. С. Климов, Е. М. Оке // Перспективные материалы. - 2012. - № 3. - С. 1-4.

47. О возможности спекания циркониевой керамики пучком низкоэнергетических электронов / С. А. Гынгазов, Т. С. Франгульян, А. К. Гореев, А. С. Климов // Известия вузов. Физика. -2011.-№1/3.-С. 355-358.

48. Features of functioning plasma electron source based on discharge with hollow cathode at high pressure / A. A. Zenin, A. S. Klimov, A. V. Kazakov, V. A. Burdovitsin, E. M. Oks // Известия вузов. Физика. - 2012. - T. 55, № 12/3. - С. 220-222.

49. Климов А. С. Особенности функционирования плазменного электронного источника при повышенных давлениях / А. С. Климов, А. С. Жигалкина, В. А. Бурдовицин // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. - 2011. -№2(24), 4.2.-С. 157-160.

50. Золотухин Д. Б. Рассеянйе электронного пучка при распространении в газе: доклад / Д. Б. Золотухин, А. А. Зенин // Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУ СУР - 2013». - 2013. - Томск: В-Спектр. - Ч. 2. - С. 159-161.

51. Таблицы физических величин. Справочник / И. К. Кикоин - М.: Атомиздат, 1976. - 1008 с.

52. Бронштейн И. М., Фрайман Б.С. Вторичная электронная эмиссия / И. М. Бронштейн, Б. С. Фрайман. - М: «Наука», 1969. - 408 с.

53. Райзер Ю. П. Физика газового разряда: Учеб. руководство / Ю. П. Райзер. - М.: Наука. Гл. ред. физ. -мат. лит., 1987. - 592 с.

54. Козлов О. В. Электрической зонд в плазме / О. В. Козлов. - М., Атомиздат, 1969. - 293 с.

55. Диагностика плазмы / Р.Хаддлстоун, С. Леонард,- Изд. «МИР», Москва, 1967. - 515 с.

56. Вакуумное спекание керамики из нанопорошков оксида циркония / Э. Н. Мармер, Ю. М. Балаклиенко, С. А. Новожилов, О. Л. Хасанов, Э. С. Двилис // Альтернативная энергетика и экология. - 2007. - № 50(6). - С. 41-43.

57. Официальный сайт компании Raytek. Техническое описание бесконтактного пирометра Raytek. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.raytek.com/ravtek/en-rO/Search/search.htm?mode=header (дата обращения: 5.02.2014).

58. Источник электронов с плазменным катодом для генерации сфокусированного пучка в форвакуумном диапазоне давлений / В. А. Бурдовицин, И. С. Жирков, Е. М. Оке, И. В. Осипов, М. В. Федоров // Приборы и техника эксперимента. - 2005. - № 6. - С. 1-3.

59. Burdovitsin V. A., Oks Е. М. Hollow-Cathode Plasma Electron Gun for Beam Generation at Forepump Gas Pressure / V. A. Burdovitsin, E. M. Oks // Review of Scientific Instruments. -1999. - №7. - pp. 2975-2978.

60. Some Effects in Accelerating Gap of Fore-Vacuum Plasma Electron Gun /1. S. Zhirkov, V. A. Burdovitsin, A. V. Medovnik, E. M. Oks // Известия Вузов. Физика. - 2007. - №9, приложение. - С. 13-15.

61. Программа 3D моделирования для источников частиц и транспортировки пучка, в том числе моделей плазменных и вторичных частиц KOBRA3-INP. - [Электронный ресурс]. -

Режим доступа: http://www.aetiapan.com/english/software.php7ElectronGuns_IonSources _design=INP (дата обращения: 1.11.2012).

62. KOBRA3-INP, INP Wiesbaden, Junkernstr. 99, 65205 Wiesbaden, Germany

63. Spaedtke P. Computer Simulation of High Current DC Ion Beams / P. Spaedtke // Linear Accelerator Conference, Seeheim, Germany. - 1984. - pp. 356-358.

64. Золотухин Д. Б. Моделирование методом Монте-Карло упругого и неупругого рассеяния электронного пучка / Д. Б. Золотухин, В. А. Бурдовицин. - Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. - 2012. - №2 (26), ч. 2.-С. 55-58.

65. Головин А. И. Численное решение уравнения переноса электронов в веществе / А. И. Головин // Теплофизика высоких температур. - 2002. - №2, - С. 204-211.

66. Monte Carlo simulation of the electron beam scattering under gas mixtures environment in an HPSEM at low energy / O. Mansour, K. Aidaoui, A.E.D. Kadoun, L. Khouchaf, C. Mathieu // Vacuum. - 2010. - № 84. - pp. 458 - 463.

67. Шейкин E. Г. Модельное дифференциальное сечение упругого рассеяния электронов на атомах для моделирования прохождения электронов в веществе методом Монте-Карло / Е. Г. Шейкин // Журнал технической физики. - 2010. - Т. 80, Вып. 1. - С. 3-11.

68. Бурдовицин В. А. Параметры «плазменного листа», генерируемого ленточным электронным пучком в форвакуумной области давлений / В. А. Бурдовицин, Е. М. Оке, А. В. Федоров // Известия вузов. Физика. - 2004. - №3. - С.74-77.

69. Lock Е. Н. Experimental and theoretical evaluations of electron temperature in continuous electron beam generated plasmas / E. H. Lock, R. F Fernsler, S. G. Walton // Plasma Sources Science and Technollogy. - 2008. - 17 025009 (8pp). - [Электронный ресурс]. - Режим доступа : stacks.iop.org/PSST/17/025009 (дата обращения: 1.05.2014).

70. Khasanov О. L. Net-shaping nanopowders with powerful ultrasonic action and methods of the density distribution control / O. L. Khasanov, E. S. Dvilis. // Advances in Applied Ceramics. -2008. - Vol. 107, № 3. - pp. 135-141.

71. Расширение рабочего диапазона форвакуумных плазменных источников электронов в область более высоких давлений / В. А. Бурдовицин, А. К. Гореев, А. С. Климов, А. А. Зенин, Е. М. Оке // Журнал технической физики. - 2012. - Т. 82, Вып. 8. - С. 62-66.

72. Генерация стационарных электронных пучков форвакуумным плазменным источником в области давлений 100 Ра / А. А. Зенин, А. С. Климов, В. А. Бурдовицин, Е. М. Оке // Письма в ЖТФ. - 2013. - Т. 39, Вып. 10. - С. 9-14.

73. Зенин А. А. Особенности функционирования форвакуумного источника электронов в области повышенных давлений : доклад /А. А. Зенин, А. С. Климов// Восемнадцатая

Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых ВНКСФ-18. -Красноярск : Изд-во АСФ России. - 2012. - С. 264-265.

74. Зенин А. А. Влияние геометрии ускоряющего промежутка на предельное рабочее давление плазменного источника электронов : доклад / А. А. Зенин, А. В. Казаков, А. С. Климов // Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР - 2012». - Томск: В-Спектр. - 2012. - Ч. 2. - С. 133-135.

75. Зенин А. А. Функционирование плазменного источника электронов при высоких давлениях : доклад / А. А. Зенин, А. С. Климов // VIII Международная научно-практическая конференции «Электронные средства и системы управления». - Томск: В-Спектр. -2012. - Ч. 1. - С.114-117.

76. Пат. 116734 Российская Федерация, МПК Н05Н 5/00 (2006.01). Газоразрядный электронный источник / Бурдовицин В. А., Гореев А. К., Зенин А. А., Климов А. С., Оке Е. М.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники. - № 2011144541/07; заявл. 02.11.2011; опубл. 27.05.2012, Бюл. №15.-3 е.: ил.

77. Особенности формирования сфокусированного пучка электронов форвакуумным плазменным источником при повышенных давлениях / Е. М. Оке, Ю. А. Бурачевский, В. А. Бурдовицин, А. А. Гришков, А. А. Зенин, А. С. Климов // Успехи прикладной физики. -2013.-Т. 1,№ 1. - С. 60-64

78. Золотухин Д. Б. Параметры плазмы, создаваемой электронным пучком в форвакууме / Д. Б. Золотухин, А. С. Климов, А. А. Зенин // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. - 2013. - № 4 (30). - С. 79-82.

79. Золотухин Д. Б. Исследование распространения электронного пучка в газе форвакуумного диапазона давлений : доклад / Д. Б. Золотухин, А. А. Зенин, А. С. Климов // X Международная конференция студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук». - 2013. - С.74-76. [Электронный ресурс]. — Режим доступа : http://science-persp.tpu.ru/Previous%20Materials/Konf_2013.pdf, дата обращения: 1.03.2014

80. Особенности транспортировки электронного пучка, генерируемого плазменным источником в форвакуумной области давлений / А. А. Зенин, А. С. Климов, Д. Б. Золотухин, Е. М. Оке // Известия вузов. Физика. - 2014. - Т. 57, № 3/3. - С. 136-140.

81. Казаков А. В. Электронно-лучевой синтез диоксид циркониевой керамики / А. В. Казаков, А. С. Климов, А. А. Зенин // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. - 2012. - № 2(26), ч. 2. - С. 186-189.

82. Sintering of alumina ceramics using plasma electron source / A. A. Zenin, A. S. Klimov, A. V. Kazakov, E. M. Oks, E. S. Dvilis, O. L. Khasanov // Известия вузов. Физика. - 2012. - T. 55, № 12/3.-С. 216-220.

83. Electron beam sintering of zirconia ceramics / V. Burdovitsin, E. Dvilis, A. Zenin, A. Klimov, E. Oks, V. Sokolov, A. Kachaev // Advanced Materials Research. - 2014. - Vol. 872. - pp 150-156.

84. Двух стороннее электроннолучевое спекание алюмооксидной керамики : доклад / А. И. Копейкин, А. С. Климов, А. С. Жигалкина, А. А. Зенин // Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР-2013». - Томск: В-Спектр. - 2013. - Ч. 2. - С. 159-161.

85. Климов А. С. Тепловые процессы при спекании керамики и использованием плазменного электронного источника / А. С. Климов, А. А. Зенин, А. С. Жигалкина // Известия вузов. Физика. - 2014. - Т. 57, № 3/3. - С. 176-180.

86. Пат. Российская Федерация, МПК H01G 4/12 (2006.01). Способ спекания изделий диэлектрической керамики / Бурдовицин В. А., Зенин А. А., Климов А. С., Оке E. М.; заявитель и патентообладатель Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники. - № 2012147494/07 (076253); заявл. 07.11.2012 (Решение о выдаче патента)

87. Зенин А. А. Электронно-лучевая пайка алюмооксидной керамики с металлом с применением форвакуумного плазменного источника электронов / А. А. Зенин, А. С. Климов // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. -2013. - № 1 (27). - С. 10-13.

88. Зенин А. А. Форвакуумный технологический комплекс плавки, сварки и модификации поверхности диэлектрических материалов : доклад / А. А. Зенин, А. В. Казаков, А. С. Климов // XVII Международная научно-практическая конференция «Современные техника и технологии». - Томск: Изд-во ТПУ. - 2012. - С. 25-26

89. Зенин А. А. Электронно-лучевая технология получения металлокерамических соединений : доклад / А. А. Зенин, А. С. Климов // Международная научно-практическая конференция «Современные материалы, техника и технология». Томск: Изд-во ТПУ. - 2011. - С. 153156.

90. Электронный пучок в форвакууме - инструмент для обработки керамики: доклад / E. М. Оке, В. А. Бурдовицин, А. А. Зенин, Ю. Г. Юшков, А. С. Климов, А. В. Медовник // Proceedings of the seven international scientific and technical conference «BEAM TECHNOLOGIES AND LASER APPLICATION». - SPb.: Publishing house SPbSPU. - 2013. -pp. 287-293.

91. Зенин А. А. Получение вакуумно-плотного соединения пары алюмооксидной керамики с металлом с применением форвакуумного источника электронов : доклад / А. А. Зенин, А.

В. Казаков, А. С. Климов // V Всероссийская конференция молодых ученых «Материаловедение, технологии и экология в 3-м тысячелетии». - Томск: Изд-во ИОА СО РАН- 2012. - С 1-43 - 1-46. [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://mte.iao.ru/ru/05/auxinfo , дата обращения 5.03.2014.

92. Пат. Российская Федерация, МПК В23К 1/005 (2006.01), В23К 1/19 (2006.01), В23К 103/18 (2006.01). Способ изготовления трубчатого соединения алюмооксидной керамики с металлом / Бурдовицин В. А., Зенин А. А., Климов А. С., Оке Е. М.; заявитель и патентообладатель Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники. - № 2012125918/02 (040000); заявл. 21.06.2012 (Решение о выдаче патента).