Сокращение времени термовакуумной обработки магнетронов миллиметрового диапазона длин волн за счет ультразвукового активирования диффузионных и десорбционных процессов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.06, кандидат наук Ханбеков Иван Фэритович

• Ханбеков Иван Фэритович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Ханбеков Иван Фэритович

ВВЕДЕНИЕ

Глава1. Анализ технологии штенгельной откачки магнетронов миллиметрового диапазона волн и перспективы ее развития

1.1. Технология производства магнетронов миллиметрового диапазона волн

1.1.1. Назначение и принцип действия магнетронов миллиметрового диапазона волн

1.1.2. Материалы, способы формообразования корпуса и деталей внутренней арматуры

1.1.3. Применение керамических деталей в магнетронах миллиметровых диапазонов волн

1.1.4. Катоды, применяемые в производстве магнетронов миллиметрового диапазона волн

1.2. Влияние остаточных газов на работоспособность магнетронов

1.3. Влияние технологических факторов откачки магнетронов на состав и давление остаточных газов в их вакуумной полости

1.4. Конструкция и вакуумная система стандартного откачного поста

1.5. Штенгельная откачка магнетрона на полуавтоматическом откачном посту

1.6. Цель и задача работы

Глава 2. Теоретические основы откачки магнетронов при термическом и УЗ активировании диффузионных и десорбционных процессов

2.1. Физико-химические этапы технологии откачки магнетронов

2.2. Методы ускорения откачки за счет применения ультразвукового воздействия на корпус магнетрона при его откачке

2.3. Разработка методики расчета давления при УЗ активировании процессов диффузии и десорбции в вакууме

Глава 3. Средства и методы экспериментальных исследований диффузионных и десорбционных процессов при откачке магнетронов

3.1. Аналитические методы в технологии откачки магнетронов миллиметрового диапазона волн

3.2. Выбор вакуумметрических средств измерения остаточного давления во время откачки магнетронов

3.3. Выбор масс-спектрометрических средств для определения характеристики атмосферы остаточных газов и газовыделения из деталей внутренней арматуры магнетронов

3.4. Разработка методики проведения эксперимента

3.5. Подбор источников УЗ колебаний для применения в технологии УЗ активирования процессов диффузии и десорбции при откачке магнетронов

3.6. Разработка источника питания для пьезоэлектрических преобразователей на основе монокристаллов лантан-галиевого силиката или керамики ЦТС

3.7. Разработка оснастки для УЗ активирования процессов диффузии и десорбции

3.8. Модернизация серийного откачного поста для регистрации эффекта УЗ активирования процессов диффузии и десорбции

Глава 4. Экспериментальные исследования уз активирования процессов диффузии и десорбции

4.1. Цель и задачи экспериментальных исследований

4.2. Регистрация эффекта УЗ активирования процессов диффузии и десорбции

4.3. Исследование влияния частоты УЗ колебаний на скорость газоотделения физической модели

4.4. Применение предложенной методики обезгаживания в технологии откачки серийных магнетронов

Глава 5. Разработка технологии откачки магнетронов миллиметрового диапазона волн, основанной на уз активировании процессов диффузии и десорбции

5.1. Применение теории последовательных химических реакций в технологии откачки магнетронов

5.2. Определение относительного количества газа, откачанного из вакуумного объема магнетрона при термическом и УЗ активировании диффузионных и десорбционных процессов

5.3. Реализация технологии откачки магнетронов с применением одновременного термического и УЗ активирования диффузионных и десорбционных процессов

Общие выводы и заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список использованных источников

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Сокращение времени термовакуумной обработки магнетронов миллиметрового диапазона длин волн за счет ультразвукового активирования диффузионных и десорбционных процессов»

Актуальность работы

Важнейшей задачами производства вакуумных СВЧ приборов, в частности магнетронов миллиметрового диапазона длин волн, являются повышение их надежности и срока службы, а также увеличение производительности оборудования. Эти критерии, в равной мере, зависят не только от механической точности изготовления приборов и их сборки, но и от того, насколько качественно они были откачаны. Откачка (термовакуумная обработка) -наиболее длительный и ответственный технологический процесс, в ходе которого изделие формируется как электровакуумный прибор. Наибольшие сложности возникают при откачке магнетронов миллиметрового диапазона длин волн, что объясняется малой зоной взаимодействия и наличием плохо прокачиваемых областей и поверхностей. Длительность откачки магнетронов миллиметрового диапазона длин волн находится в интервале от десятков часов до нескольких суток. При этом существующая технология откачки не гарантирует достаточного качества обезгаживания прибора и в некоторых случаях оказывает негативное влияние на работоспособность изделия. Объясняется это тем, что во время длительной термовакуумной обработки на внутренних поверхностях, покрытых масляными и пылевыми загрязнениями, под действием повышенной температуры образуются термостойкие соединения, приводящие к снижению эмиссионных характеристик катода. Такие соединения полностью не удаляются во время откачки, более того, они препятствуют обезгаживанию поверхности и приповерхностного слоя внутренних деталей магнетрона. Эти соединения активно разрушаются во время работы магнетрона под действием электронной и ионной бомбардировок, а также во время

длительного складского хранения. Это приводит к повышению давления внутри прибора, ухудшению его рабочих характеристик и выходу из строя.

Повышение производительности оборудования в основном связано с необходимостью сокращения времени термовакуумной обработки магнетронов без потери качества вакуума в полости изделия во время работы магнетрона. При этом необходимо удалить большее количество газовых компонентов с поверхностей и из приповерхностного слоя всех внутренних деталей магнетрона. Для реализации этой задачи необходимо применение новых физических методов активирования диффузии и десорбции в вакуумной арматуре, поскольку термический метод себя исчерпал, т.к. при увеличении температуры начинается разрушение элементов магнетрона.

Ультразвуковое (УЗ) активирование диффузионных и десорбционных процессов в металлах в вакууме позволяет сократить время термовакуумной обработки изделия за счет удаления большего количества газовых компонентов за меньшее время. Кроме того, при этом эффективно удаляются загрязнения с поверхности вакуумной арматуры прибора. Сокращение времени термовакуумной обработки магнетронов миллиметрового диапазона длин волн является чрезвычайно актуальной задачей, ее решение позволит не только минимизировать образование термостойких соединений на внутренних поверхностях, но и увеличить производительность откачных постов.

Ранее Остроумовым Г.А. и Федотовым Г.А. была описана возможность применения УЗ при откачке электровакуумных приборов и его положительное влияние на характеристики изделий. В 60-х годах процесс УЗ обработки не мог быть реализован во время термической откачки ЭВП. В то время не было пьезоэлектрических преобразователей, способных работать при температуре выше 500 °С. Ранее идея не нашла своего развития и применения. Также проведенные эксперименты не предполагали описание процессов, возникающих при УЗ обработке электровакуумных приборов и их влияние на скорость диффузии и десорбции в вакууме не изучалось. Позже Смирнов Л.И. теоретически описал возможность переноса атомов внедрения водорода в

металлах упругой волной. Также Бекман И.Н. в своих трудах описывал эффект супердиффузии газов, который возникает в процессе упругой деформации волокон металлов, что, в свою очередь, схоже с упругой деформацией, возникающей при прохождении объемной акустической волны. Yongdong Jiang описывал применение УЗ для ускорения десорбции метана из угольных пластов. Процесс выделения газа из минералов, скорее всего, протекает по механизму перколяции, чем за счет десорбции. Производительность технологии УЗ активирования диффузионных и десорбционных процессов оказалась очень высока.

Несмотря на высокую эффективность, до настоящего времени, технология УЗ активирования диффузионных и десорбционных процессов в производстве ЭВП так и не была реализована.

Объектом исследования является технологический процесс термовакуумной обработки магнетронов миллиметрового диапазона длин волн.

Предметом исследования является метод ультразвукового активирования диффузионных и десорбционных процессов в вакууме во время откачки магнетронов.

Целью настоящей работы является разработка, а также исследование методов ультразвукового активирования процессов диффузии и десорбции для ускорения газовыделения при термовакуумной обработке магнетронов миллиметрового диапазона длин волн. Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Проведен анализ действующей технологии откачки магнетронов миллиметрового диапазона длин волн и описаны перспективы ее развития.

2. Сформулированы теоретические основы откачки магнетронов при термическом и УЗ активировании диффузионных и десорбционных процессов.

3. Определены средства и методы экспериментальных исследований диффузионных и десорбционных процессов при откачке магнетронов

миллиметрового диапазона длин волн, разработана и изготовлена экспериментальная установка.

4. Проведены экспериментальные исследования УЗ активирования процессов диффузии и десорбции во время откачки магнетронов миллиметрового длин волн.

5. Разработана технология откачки магнетронов миллиметрового диапазона длин волн с применением УЗ активирования десорбционных и диффузионных процессов.

Научная новизна

1. Впервые при откачке магнетронов миллиметрового диапазона длин волн зарегистрирован эффект УЗ активирования диффузионных и десорбционных процессов.

2. Разработана методика расчета общего давления при термическом и УЗ активировании диффузионных и десорбционных процессов в кристаллитах, межкристаллитных границах металлов и на их поверхностях во время откачки магнетронов.

3. Разработана методика определения количества откачанного газа при термическом и УЗ активировании диффузионных и десорбционных процессов в вакууме, основанная на измерении общего и парциальных давлений, скорости и времени откачки магнетрона.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

1. Разработана более производительная технология откачки магнетронов миллиметрового диапазона длин волн с применением термического и УЗ воздействия на корпус прибора и жестко связанные с ним детали. Количество удаляемого газа при использовании данной технологии в 2,45 раза превышает количество газа, удаляемого в технологии классической термовакуумной обработки.

2. Применение технологии УЗ термовакуумной обработки позволило увеличить общее количество откачек, и выход годных магнетронов с откачных

постов на 36% в месяц. При использовании классической технологии термовакуумной обработки 44% рабочего времени, затраченного на откачку магнетронов, является холостым прогоном оборудования в виду ограниченного выхода годных изделий.

3. Разработана технологическая оснастка и модулятор питания для откачки магнетронов миллиметрового диапазона длин волн с применением УЗ пьезоэлектрических преобразователей.

4. Даны рекомендации по подбору частоты УЗ колебаний для откачки магнетронов различных типов в зависимости от массогабаритных характеристик.

На защиту выносятся

1. Способ регистрации эффекта УЗ активирования процессов диффузии и десорбции при откачке магнетронов миллиметрового диапазона длин волн методом накопления газа в объёме прибора.

2. Методика расчета общего давления при термическом и УЗ активировании диффузионных и десорбционных процессов в кристаллитах и межкристаллитных границах металлов во время откачки магнетронов.

3. Методика определения количества откачанного газа при термическом и УЗ активировании диффузионных и десорбционных процессов в вакууме, основанная на измерении общего и парциальных давлений, скорости и времени откачки магнетрона.

4. Технология откачки магнетронов миллиметрового диапазона волн с применением УЗ активирования процессов диффузии и десорбции газа.

Методы исследования

Физико-химической основой исследования влияния УЗ колебаний на скорость диффузионных и десорбционных процессов во время откачки магнетронов является химическая теория последовательных реакций. Экспериментальные исследования проводились на специальном откачном посту, созданном на предприятии АО Плутон. Откачной пост оснащен аналитической вакуумной камерой, широкодиапазонным вакуумметром, датчиком Пирани,

вакуумметрическим преобразователем с холодным катодом и квадрупольным масс-спектрометром.

Достоверность полученных результатов и сформулированных в работе научно-технических положений, выводов и рекомендаций обоснована теоретическими и экспериментальными данными, которые не противоречат известным положениям вакуумной науки и техники. Основными теоретическими положениями являются: второй закон Фика и закон Френкеля которые описывают скорость диффузионных и десорбционных процессов в вакууме. Достоверность экспериментальных данных обеспечивается использованием современных средств измерений и стандартных методик проведения исследования, которые заключаются в регистрации суммарного и парциальных давлений газа.

Личный вклад автора

Автором разработана и создана экспериментальная установка для откачки магнетронов с УЗ активированием процессов диффузии и десорбции, проведен аналитический обзор действующей технологии и возможностей ее усовершенствования. Проведены эксперименты, позволяющие оценить вклад УЗ колебаний, проходящих через корпус и жестко соединенные с ним детали откачиваемого магнетрона на скорость и количество удаленного газа в ходе операции откачки. Дано описание физических и химических процессов, протекающих при откачке магнетронов. Дано описание механизмов УЗ активирования процессов диффузии и десорбции.

Апробация результатов работы

Результаты работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры «Электронных технологий в машиностроении» МГТУ им. Н.Э. Баумана, регулярно докладывались на конференциях: Научно-техническая конференция с участием зарубежный специалистов «Вакуумная наука и техника XXV» Крым, Судак, 2018 г.; Научно-техническая конференция с международным участием «Вакуумная техника и технологии 25» Санкт Петербург, 2018 г.; Международная

научно-техническая конференция «Вакуумная техника, материалы и технология XII» Москва, 2017 г.; Конференция молодых специалистов АО «Плутон» в 2016, 2017, 2018 г.; Центральный дом ученых РАН секция «Машиностроение» в 2018, 2019 г.; «Вакуумная наука и техника XXVIII» Крым, Судак, 2021 г.

Внедрение результатов работы

Результаты проведенных исследований по теме диссертации отображены в 10 научных работах, в том числе: 3 статьи в научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации результатов диссертационных работ, 2 работы опубликованы в журналах, рецензируемых в системе Scopus, получен 1 патент РФ на изобретение, 4 статьи в трудах профильных конференций.

Публикации

Результаты проведенных исследований по теме диссертации содержатся в 9 научных работах, в том числе: 3 статьи в научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации результатов диссертационных работ, 2 работы опубликованы в журналах, рецензируемых в системе Scopus, получен 1 патент РФ на изобретение, 3 статьи в трудах профильных конференций.

Выражаю благодарность и признательность научному руководителю д.т.н. профессору кафедры МТ-11 Михайлову В.П., заведующему кафедры МТ-11 д.т.н. профессору, Панфилову Ю.В., Директору технологического центра «Базовые Технологии» АО Плутон, к.т.н. Ли И.П., Первому заместителю генерального директора АО Плутон Лифанову Н.Д., к.т.н. Полуниной А.А., Иваникину И.А., Локтеву Д.А., Худадяну А.С., Козловой Е.А., Ковалевой А.С. и всему коллективу цеха №2 отделения Специального машиностроения АО Плутон за помощь, оказанную при написании диссертации и подготовке экспериментального оборудования. Руководству компании Фомос-Материалс в лице Сахарова С.А. за предоставленные образцы пьезокристаллов.

Отдельную благодарность выражаю к.т.н. доценту Петрову В.С.

Благодарю свою супругу Клочкову Т.А. и всех родных и близких за понимание, терпение и поддержку.

Работа посвящается памяти моего друга и наставника Плисковского Владимира Яковлевича^

Глава1. Анализ технологии штенгельной откачки магнетронов миллиметрового диапазона волн и перспективы ее развития

1.1. Технология производства магнетронов миллиметрового диапазона

волн

1.1.1. Назначение и принцип действия магнетронов миллиметрового

диапазона волн

В классической электродинамике под электромагнитным излучением (ЭМИ) понимают образование электромагнитных волн, возникающих благодаря ускоренно движущимся заряженным частицам в вакууме или переменным токам на поверхности металлических антенных излучателей в атмосферных условиях.

В квантовой теории под ЭМИ понимают рождение фотонов при изменении состояния квантовой системы.

Электромагнитные волны или электромагнитное излучение -распространяющееся в пространстве возмущение (изменение состояния) электромагнитного поля. Среди электромагнитных полей, порождённых электрическими зарядами и их движением, принято относить к излучению ту часть переменных электромагнитных полей, которая способна распространяться наиболее далеко от своих источников - движущихся зарядов, затухая наиболее медленно с расстоянием.

В зависимости от длины волны электромагнитное излучение разделяется на диапазоны, границы между которыми не являются резкими. Разделение на диапазоны является условным, связанным, во-первых, с методами генерации и характером воздействия излучения на вещество, во-вторых, с методами теоретического описания [5]. Первые пять диапазонов описываются методами квантовой физики, а последние два - методами классической электродинамики -Таблица 1.

В зависимости от частоты колебаний шестой и седьмой диапазоны Таблицы 1 разделяются на промежуточные диапазоны, определенные Международным Союзом Электросвязи (МСЭ) [6].

МСЭ (International Telecommunication Union, ITU) - международная организация, определяющая рекомендации в области телекоммуникаций и радио, а также регулирующая вопросы международного использования радиочастот. Союз МСЭ был основан в Париже в 1865 г. как Международный телеграфный союз, свое нынешнее название МСЭ получил в 1934 г., а в 1947 г. стал специализированным учреждением Организации Объединенных Наций.

Таблица 1.

Диапазоны ЭМИ.

Тип излучения Диапазон Энергия фотонов, эВ

Длина волны Частота, с-1

(1) у - излучение < 10-11 м > 3-1019 > 105

(2)Рентгеновское 10-11 - 10-8 м 31019 - 31016 105 - 102

(З)Ультрафиолетовое 10-8 - 410-7 м 31016 - 0,75-1014 102 - 3

(4)Видимое излучение 410-7 - 7,510-7 м 7,5-1014 - 41014 3 - 1,6

(5)Инфракрасное 7,510-7 - 10-3 м 41014 - 31011 1,6 - 10-3

(6)Микроволновое 10-3 - 10-1 м 31011 - 3109 10-3 - 10-5

(7)Радиоволновое > 10-1 м < 3109 < 10-5

Регламент МСЭ почти полностью совпадает с ГОСТ 24375-80 Российской Федерации. ГОСТ 24375 даёт следующую обобщённую разбивку радиочастотного диапазона, основанную на международных стандартах:

1. Очень низкие частоты (ОНЧ) 3-30 кГц, соответствует сверхдлинным волнам.

2. Низкие частоты (НЧ) 30-300 кГц, соответствует длинным волнам.

3. Средние частоты (СЧ) 300-3000 кГц, соответствует средним волнам.

4. Высокие частоты (ВЧ) 3-30 МГц, соответствует коротким волнам.

5. Очень высокие частоты (ОВЧ) 30-300 МГц, соответствует ультракоротким или метровым волнам.

6. Ультравысокие частоты (УВЧ) 300-3000 МГц, соответствует дециметровым волнам.

7. Сверхвысокие частоты (СВЧ) 3-30 ГГц, соответствуют сантиметровым волнам.

8. Крайне высокие частоты (КВЧ) 30-300 ГГц, соответствуют миллиметровым волнам.

9. Гипервысокие частоты (ГВЧ) 300-3000 ГГц, соответствует субмиллиметровым волнам.

Магнетрон - цилиндрический вакуумный диод, предназначенный для генерации СВЧ или КВЧ ЭМИ. Принцип действия магнетрона заключается в управлении электронными потоками в вакууме с помощью электрического и магнитного поля. Под термином «вакуум» подразумевается газовая среда в герметичном объеме прибора, давление остаточных газов в которой на 11 порядков величины меньше давления воздушной атмосферы. Такое относительно низкое давление достигается с помощью механических, электрофизических и газопоглотительных средств откачки.

Основной областью применения магнетронов в сантиметровом диапазоне является радиолокация и производство микроволновых печей, а для миллиметрового диапазона - компактные радиолокационные станции, с помощью которых при ограниченной апертуре антенны возможно эффективное наблюдение на дальностях 5 - 10 км. К этой группе относятся магнетроны с выходной мощностью менее 10 кВт, рабочим напряжением менее 10 кВ и массой менее 1 кг [7]. Магнетронный генератор - лучший ЭВП по таким параметрам как КПД и отношение мощности выходного сигнала к массе прибора [8]. Конструктивно магнетрон оформлен в виде вакуумплотного корпуса

цилиндрической формы с токовыми вводами и окном вывода энергии ЭМИ. В объеме корпуса расположены элементы внутренней арматуры - катод с внутренним нагревателем, анодный блок, коаксиальный блок, радиопоглощающие пластины, пористые геттерные пластины. Анод магнетрона выполнен в виде массивного блока в форме цилиндра с центральной цилиндрической полостью - Рисунок 1.1.

8 5 3 Ь 19 2 Ю 11 6

Рисунок 1.1.

Магнетрон миллиметрового диапазона волн в разрезе. 1 - анодно-резонаторный блок, 2 - катод, 3 - устройство перестройки частоты, 4 - окно вывода энергии, 5 - радиопоглотительный элемент, 6 - высоковольтный керамический ввод, 7 - магниты, 8 - эластичный сильфон механизма перестройки частоты, 9 - радиатор, 10 - вакуумный корпус магнетрона, 11 -

концентраторы магнитного поля.

В зависимости от назначения магнетрона применяется один из двух типов цилиндрических катодов: термоэлектронный или автоэлектронный.

Для инициирования генерации электромагнитного излучения в пространстве взаимодействия катод-анод применяется тормозящее магнитное поле, вектор которого направлен вдоль оси катода. Вектор электрического поля и вектор магнитного поля ортогональны друг другу.

В таких условиях, при замедлении скорости электронов магнитным полем, часть электронов, эмитируемых катодом, описывают пространственную эпициклоиду и возвращаются на катод; возникает самоподдерживающаяся вторичная электронная эмиссия, другая часть электронов, описав эпициклоиду, попадают на анод. Электронное облако приобретает форму спиц - Рисунок 1.2.

[9].

Рисунок 1.2.

Внешний вид электронного облака и электронных сгустков при работе

магнетрона.

Магнитостатическая система из двух постоянных магнитов в форме плоских шайб смонтирована снаружи корпуса магнетрона на атмосфере. Для применения в самолетах и ракетах снижение массогабаритных характеристик магнетронов достигается применением высококоэрцитивных магнитных материалов SmCo5 марки КС25ДЦ или №-Ре-В. В корпусе магнетрона расположены полости для крепления магнитных шайб - двух элементов магнитостатической системы.

Резонаторы магнетрона представляют собой замедляющую систему, в них происходит взаимодействие потока электронов и электромагнитной волны. Поскольку эта система в результате кольцевой конструкции замкнута сама на

себя, то её можно возбудить лишь на определённых видах колебаний, из которых значение имеет п - вид. Этот вид колебаний назван так потому, что напряжения СВЧ или КВЧ на двух соседних резонаторах сдвинуты по фазе на величину п.

Анодный блок создает замкнутую траекторию движения электронного потока в условиях скрещенных векторов электрического и магнитного поля. Для группирования электронов в сгустки в анодном блоке предусмотрено четное число резонаторов СВЧ или КВЧ колебаний.

В коаксиальных магнетронах для стабилизации частоты генерируемых колебаний вокруг резонаторной системы расположен коаксиальный с ней высокодобротный стабилизирующий объемный резонатор. В цилиндрической стенке анодного блока параллельно его оси прорезаны щели связи. Они соединяют коаксиальный резонатор с каждым вторым резонатором анодного блока - Рисунок 1.3, в.

Точки соединения колец связи

Рисунок 1.3.

Виды резонаторных систем магнетронов: а - щелевого типа, б - щель-отверстие, в - лопаточного типа со связями, г -щелевого типа, д - щель-отверстие, е - лопаточного типа без связей.

В коаксиальном резонаторе возбуждается вид колебаний Н011, характеризующийся отсутствием азимутальных вариаций составляющих магнитного поля. Поэтому в резонаторной системе в этом случае возбуждается п - вид колебаний. Частота генерации определяется, в основном, резонансной

частотой коаксиального резонатора, а реактивная электронная проводимость пространства взаимодействия существенно не влияет на рабочую частоту коаксиального магнетрона.

В пространстве около обеих торцевых плоскостей коаксиального резонатора размещены пластины радиопоглощающего элемента, с помощью которых поглощаются паразитные колебания.

Необходимая напряженность электрического поля задается в промежутке катод-анод высоковольтным источником, напряженность магнитного поля задается магнитостатической системой, состоящей из двух пластин в форме диска с центральным отверстием, которые механически прикрепляются к плоскостям верхней и нижней стенки снаружи корпуса, позиции 7 на Рисунке 1.1 Магнитостатическая система, находящаяся снаружи корпуса, создает заданную напряженность магнитного поля в вакуумном промежутке катод-анод, который представляет собой «пространство взаимодействия», т.е. пространство, где происходит взаимодействие электрического и магнитного полей, которое приводит к возникновению ЭМИ.

Возникшее в пространстве взаимодействия, в результате генерации, ЭМИ через щели в анодном и коаксиальном блоке и далее, через окно вывода энергии, выходит на атмосферу. Далее, в результате коммутации с СВЧ трактом радиотехнического устройства, излучение поступает в антенну.

1.1.2. Материалы, способы формообразования корпуса и деталей

внутренней арматуры

Магнетрон представляет собой металлостеклянную или металлокерамическую лампу, при изготовлении которой используется большое количество конструкционных материалов, к которым применяются особые требования.

Принципы, на основании которых в вакуумной технике подходят к выбору материалов и способов их обработки, существенно отличаются от принципов,

принятых в других областях техники. В обычных технических конструкциях решающую роль играют механические и электрические свойства материалов, их обрабатываемость, устойчивость к коррозии и т.д.

В противоположность этому в вакуумной технике основными являются: возможность легкого удаления газов, низкое давление паров, достаточная прочность при высоких температурах, величина коэффициента термического расширения, требуемая теплопроводность или электропроводимость, высокое сопротивление изоляции даже при высоких температурах, химическая устойчивость.

Кроме того, решающую роль часто играет чистота используемого материала, так как возгонка примесей, содержащихся в нем даже в ничтожных количествах, и их химическое взаимодействие с другими элементами приборов могут сильно влиять как на эксплуатационные свойства прибора, так и на срок его службы. Именно поэтому легкость обработки и стоимость материалов в вакуумной технике часто играют второстепенную роль [10].

Учитывая, что газовыделение зависит как от материала, так и от предшествующей технологической обработки и состояния атмосферы, в которой находился материал до помещения его в вакуум, при изготовлении электровакуумных приборов необходимо применение материалов с минимальным содержанием газов [11].

Поскольку одним из основных критериев исправной работы и долговечности любого электровакуумного прибора, в том числе и магнетрона миллиметрового диапазона длин волн, является сохраняемость низкого давления в вакуумной полости изделия, материалы, из которых изготавливают магнетроны, должны содержать в себе минимальное количество растворенных газов и примесей, способных повысить давление внутри прибора в ходе хранения и эксплуатации. Как показала практика и многочисленные исследования, даже незначительные количества примесей различных веществ в металлах способствуют увеличению газовыделения в вакууме. В зависимости от

режимов предварительной обработки образцов металлов примеси могут изменять количество и скорость выделяющегося газа самым неожиданным образом. К примеру, если рассмотреть влияние примесей в металле на примере широко используемого в производстве магнетронов материала - никеле, то основные компоненты выделяющегося из него газа - водород, окись и двуокись углерода. Скорость выделения этих газов регулируется скоростями диффузии водорода, кислорода и углерода, достигающих поверхности металла отдельно друг от друга и там химически взаимодействующих между собой и агрегатирующих в молекулы газовых соединений. Поскольку скорость диффузии углерода примерно в 100 раз выше скорости диффузии кислорода, то газовыделение СО и СО2 должно целиком зависеть от последнего. Однако некоторыми исследователями были получены данные, противоречащие этой закономерности. Углеродосодержащие газы в ряде случаев выделяются со скоростями, намного превышающими скорость диффузии кислорода. Объяснить это явление можно было, допустив, что кислород у таких образцов никеля находится на поверхности. И проведенные эксперименты показали, что действительно, скорость диффузии углерода из объема никеля напрямую зависит от того, как хорошо была очищена его поверхность от кислорода. Однако, существует объяснение, которое расходится с данной теорией. Оказывается, что скорость выделения СО и СО2 из никеля напрямую зависит от незначительных примесей в нем других элементов, и в первую очередь магния [12]. Оказывается, что магний служит «ловушкой» для кислорода на поверхности металла. Магний, быстро диффундирующий по границам кристаллических зерен никеля к поверхности, окисляется при обработке деталей, например, во время отжига в среде влажного водорода. Если же никель содержит в своем составе углерод, то последний, диффундируя к поверхности, восстанавливает оксид магния. Следовательно, скорость выделения СО и СО2 при этом целиком определяется скоростью перемещения углерода на поверхность никеля, а не кислорода. Это описание лишь одного случая влияния примесей в конструкционном металле магнетронов на скорость газовыделения, а, следовательно, и на скорость

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ханбеков Иван Фэритович, 2021 год

Список использованных источников:

1. Garbe S. The Influenceofthe Gas Ambientonthe Emission Propertisof Oxid Coated Cathodesin Receiving Valves// Suppl. al Nuovo Cimento, 1964, vol. 1, №2, P. 810.

2. Черепнин Н. В. Сорбционные явления в вакуумной технике. Советское радио, 1973. С.101.

3. Н.В. Черепнин. Сорбционные явления в вакуумной технике. Москва «Советское радио» 1973, С. 337.

4. Казенас Е. К., Цветков Ю. В. Термодинамика испарения оксидов. 2008. С. 69-71.

5. Ширков Д. В. (ред.). Физика микромира: Маленькая энциклопедия. Советская энциклопедия, 1980. С. 528.

6. Международный союз электросвязи (МСЭ) // https://www.un.org/

7. Булдаков Е. Разработка магнетрона миллиметрового диапазона с улучшенными эксплуатационными характеристиками: дис. Саратовский государственный технический университет имени Гагарина ЮА, 2012.

8. Науменко В. Д. Современное состояние разработок магнетронов миллиметрового диапазона волн. Обзор. 2017. С. 181- 205.

9. Ефремова М. В., Иванов И. М., Курушин А. А. Моделирование СВЧ приборов с помощью программы CST Particle Studio. 2018. С. 343.

10. Эспе В. Технология электровакуумных материалов. Том 1 //М.: Госэнергоиздат. 1962. С. 8.

11. Пипко А. И. Конструирование и расчет вакуумных систем. 1979. С.

36.

12. Черепнин Н. В. Вакуумные свойства материалов: Для электронных приборов. Сов. радио, 1966. С. 17.

13. Эспе В. Технология электровакуумных материалов. Том 1 //М.: Госэнергоиздат. 1962. С. 459-461.

14. Ли И. П., Бондаренко Г. Г. Использование водородно-вакуумной обработки порошков палладия для получения эффективных металлосплавных

катодов безнакального магнетрона //Перспективные материалы. 2012. №. 1. С. 30. С. 30-34.

15. Дулитл Г. Д., Зингер Б. З., Фаради П. Ф. Объемные и поверхностные эффекты при обезгаживании металлов. Мат. 2 межд. симпоз. Остаточные газы в электронных лампах //Сб. под ред. ГД Глебова. М.: Энергия. - 1967.

16. Черепнин Н. В. Вакуумные свойства материалов: Для электронных приборов. Сов. радио, 1966.

17. Плисковский В.Я. Вопросы радиоэлектроники, сер. 1У, №12, 1965, С. 15-26.

18. Блюмкин Л.М., Ивановский Г.Ф. и др. Отчет № 810 предприятие П/Я

2168.

19. Уолк. Техника электронных ламп, под редакцией Б.П. Никонова, Из-во иностранной литературы. 1963 г.

20. Горфинкель Б.И. ВРЭ, 1, Электроника, вып. 7, 1960 г.

21. Зыков Г.А., Находкин Н.Г. Радиотехника и электроника, 1958, №8.

22. Блюмкин Л.М., Ивановский Г.Ф. и др. Отчет № 810 предприятие П/Я

2168.

23. Блюмкин Л.М., Ивановский Г.Ф. и др. Отчет № 734 предприятие П/Я

2168.

24. Вагенер С., Эффективные термокатоды, вып.1, сб. переводов под ред. Шульмана А.Р., Госэнергоиздат, 1958 г.

25. Плисковский В.Я. Вопросы радиоэлектроники, сер.1У, №12, 1965, С.

15-26.

26. Любимов М.Л., Электроника, вып 3. 1959. С. 95-110

27. Плисковский В.Я. Экспериментальное исследование высоковакуумных систем для откачки и обезгаживания магнетронов. Министерство высшего и среднего специального образования РСФСР Московский институт электронного машиностроения. Москва 1968 г.

28. Демихов К. Е. и др. Вакуумная техника: справочник //М.: Машиностроение. 2009. С. 56-61. 590 с.

29. Демихов К. Е. и др. Вакуумная техника: справочник/под общ. ред //КЕ Демихова, ЮВ Панфилова. 2009.

30. Ширков Д. В. (ред.). Физика микромира: Маленькая энциклопедия. -Советская энциклопедия, 1980. С. 528

31. Гурко А. А., Гаценко В. П., Марин В. П. Оценка допустимого давления остаточных газов в магнетроне непрерывного действия //Наукоемкие технологии. 2006. Т. 7. №. 7-8. С. 110-112.

32. Архипов А. В. и др. Методы получения вакуума и криогенных температур: учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки магистров «Техническая физика». 2013. С. 214.

33. Птушинский Ю. Г. Низкотемпературная адсорбция газов на поверхности металлов (Обзор) //Физика низких температур. - 2004. С. 37.

34. Видео фильм // https://youtu.be/CgdlsM09ZF0

35. Баранников В. А., Николаева Е. А., Касаткина С. Н. Экспериментальное изучение термодинамики нагруженной меди //Физическая мезомеханика. 2005. №. 8. С. 107 - 112.

36. Коваленко Ю. А., Королев Д. С. Термодинамика процессов, протекающих при вакуумнотермической обработке оксидных эмиссионных материалов //Электронная техника. Серия 1: СВЧ-техника. 2011. №. 2. С. 56 -62.

37. Хоффман Д. Справочник по вакуумной технике и технологии //М.: Техносфера. 2009.

38. O'Hanlon J. F., Vossen J. L. A User's Guide to Vacuum Technology //Physics Today. 1981. Т. 34. №. 4. С. 131.

39. Браун М., Доллимор Д., Галвей А. Реакции твердых тел. 1983. С. 360.

40. Корепин Г.Ф. Исследование газосодержания электровакуумных приборов СВЧ среднего и высокого уровня мощности с целью снижения давления остаточных газов и сохранения вакуума в отпаянных приборах, дисс. Канд. Тех. Наук. Фрязино 2012. С 31-36.

41. Корепин Г.Ф. Исследование газосодержания электровакуумных приборов СВЧ среднего и высокого уровня мощности с целью снижения давления остаточных газов и сохранения вакуума в отпаянных приборах, дисс. Канд. Тех. Наук. Фрязино 2012. С 21-26.

42. Симаков И. Г., Гулгенов Ч. Ж. Акустическое исследование изотермы адсорбции водяного пара //Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2014. №. 6. С. 146-324.

43. Бекман И.Н. Математика диффузии, учебное пособие. М Онто Принт, 2016. С. 243.

44. Бекман. И.Н. Диффузионные процессы при механических воздействиях на материал. Неопубликованный обзор, М. 1980.

45. Остроумов Г. А. Об использовании ультразвука при откачке электровакуумных приборов. Акустический журнал, том 19, вып.1 С. 76-79.

46. Федотов Г.А. Об использовании ультразвука при откачке электровакуумных приборов. Акустический журнал, Т. 19, № 1, 1973, С. 76 - 79.

47. Jiang Y. et al. Laboratory measurements of methane desorption on coal during acoustic stimulation //International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2015. Т. 78. С. 10-18.

48. Ануфриев Г. С., Болтенков Б. С., Рябинков А. И. Масс-спектры высокого разрешения остаточного газа в металлической вакуумной системе //Журнал технической физики. 2006. Т. 76. №. 1. С. 105-114.

49. Корепин Г.Ф. Исследование газосодержания электровакуумных приборов СВЧ среднего и высокого уровня мощности с целью снижения давления остаточных газов и сохранения вакуума в отпаянных приборах, дисс. Канд. Тех. Наук. Фрязино 2012. С. 158.

50. Федотов Г.А. Применение ультразвука для улучшения надежности электровакуумных приборов. Известия ЛЭТИ, 1968, С. 64 - 67.

51. ПОЛЯКОВ С. П. АТРИСНАЯ ФИЗИКА Том 8. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРИБОРЫ.

52. Казанцев С. Г., Макриденко Л. А., Овчаренко Т. Н. Термостабильные пьезоэлектрики с умеренной и сильной электромеханической связью для акустоэлектронных устройств радиочастотных трактов и систем контроля параметров космических аппаратов //Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. 2010. Т. 117. №. 4. С. 17-32.

53. Кугаенко О. М. и др. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ФАЗОВОГО СОСТАВА КРИСТАЛЛОВ СЕМЕЙСТВА ЛАНГАСИТА //Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2014. Т. 78. №. 10. С. 1322-1322.

54. Klimov V. V., Selikova N. I., Bronnikov A. N. Исследование модифицированной керамики ЦТС с малыми диэлектрическими потерями //Вюник Донецького нащонального ушверситету. Серiя А: Природничi науки. 2014. Т. 18. №. 1. С. 157-162.

55. Левинский Ю. В. Внутреннеокисленные и внутреннеазотированные наноматериалы. - Экомет, 2006. С. 399.

56. Khanbekov I. F. et al. Research of acoustically stimulated thermal desorption in electrovacuum microwave devices //IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. IOP Publishing, 2018. Т. 387. №. 1. С. 012032.

57. Черепнин Н. В. Основы очистки, обезгаживания и откачки в вакуумной технике. Сов. радио, 1967. С. 39-42.

58. Пипко А. И. Оборудование для откачки вакуумных приборов. 1965. С. 462.

59. Khanbekov I. F. et al. Research of acoustically stimulated thermal desorption in electrovacuum microwave devices //IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. IOP Publishing, 2018. Т. 387. №. 1. С. 012032.

60. Kudryashov B. A. et al. Large-Amplitude Ultrasound Systems //Russian Engineering Research. 2017. Т. 37. №. 12. С. 1081-1083.

61. Dem'yanushko I. V. et al. Tools for Ultrasound Cleaning //Russian Engineering Research. 2017. Т. 37. №. 12. С. 1084-1086.

62. Komshina A. V., Pomel'nikova A. S., Fetisov G. P. Effect of a low-energy action on the surface of metallic alloys //Russian Metallurgy (Metally). 2015. Т. 2015. №. 13. С. 1158-1160.

63. Alexander P. et al. The Model of the Layer Boundary Diffusion in Multilayer Materials //Defect & Diffusion Forum. 2015. Т. 363.

64. Kurkin A. S. et al. Simulation of Structural Transformations in Heating of Alloy Steel //Metal Science and Heat Treatment. 2017. Т. 59. №. 3. С. 250-254.

65. J.C.M. Hwang and R.W. Balliffi, Scripta Metllurgica. №12 1978, С. 709.

66. Каур И., Густ В. Диффузия по границам зерен и фаз: Пер. с англ. Машиностроение, 1991. С. 341.

67. Смирнов Л. И. Перенос атомов внедрения в металлах упругой волной //Физ. мет. и металловедение. 2000. Т. 89. №. 4. С. 10-14.

68. Ханбеков И. Ф. и др. Исследование процессов на поверхности и в объеме материалов магнетрона в условиях термического и термоакустического воздействия на его корпус при откачке воздушной атмосферы //Физика и химия обработки материалов. 2020. №. 1. С. 42-49.

69. Погодина-Алексеева К. М. Влияние ультразвуковых колебаний на диффузионные процессы //НТО Машпром. 1962. 36. С. 1962.

70. Способ откачки ЭВП а.с.2644553 РФ. / И.Ф. Ханбеков, И.П. Ли, Н.Д. Лифанов, В.С. Петров; заявл. 23.09.2016; опубл. 13.02.2018. Бюлл. №5.

71. Птушинский Ю. Г. Низкотемпературная адсорбция газов на поверхности металлов (Обзор) //Физика низких температур. 2004.

72. Капустин В. И., Ли И. П. Теория, электронная структура и физикохимия материалов катодов СВЧ приборов. 2020. Стр. 120. С. 370

73. Петров В. С. и др. СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ФАЗ В МОНОКРИСТАЛЛАХ СИЛИКАТОВ. 2012.

74. Веттегрень В. И., Мамалимов Р. И., Соболев Г. А. Размытый фазовый переход в поверхностном слое кварца при изменении температуры //Физика твердого тела. 2013. Т. 55. №. 10. С. 1987-1992.

75. Ханбеков И. Ф. и др. Исследование процессов на поверхности и в объеме материалов магнетрона в условиях термического и термоакустического воздействия на его корпус при откачке воздушной атмосферы //Физика и химия обработки материалов. 2020. №. 1. С. 42-49.

76. Ли И. П., Бондаренко Г. Г. Использование водородно-вакуумной обработки порошков палладия для получения эффективных металлосплавных катодов безнакального магнетрона //Перспективные материалы. 2012. №. 1. С. 30.

77. Eisenstein A. A Study of Oxide Cathodes by X-Ray Diffraction Methods: Part I. Methods, Conversion Studies, and Thermal Expansion Coefficients //Journal of Applied Physics. - 1946. Т. 17. №. 6. С. 434-443.

78. den Engelsen D., Gaertner G. Centennial of the oxide cathode. IDW,

2004.

79. Djubua B. C. et al. Secondary electron emission, surface composition and modes of activation of metal alloy cathodes //Applied surface science. 1997. Т. 111. С. 285-287.

80. Donaev S. B. et al. The effect of implantation barium ions on the surface of Pd and Pd-Ba under ion bombardment //IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing, 2020. Т. 614. №. 1. С. 012045.

81. Weon, Byung Mook, and Jung Ho Je. "Stretched exponential behavior of degradation in oxide cathodes." IVESC 2004. The 5th International Vacuum Electron Sources Conference Proceedings (IEEE Cat. No. 04EX839). IEEE, 2004.

82. Капустин В. И. и др. Электронная структура кислородных вакансий в микролегированном оксиде бария //Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. 2015. Т. 15. №. 2. С. 27-30.

83. Капустин В. И. и др. Электронная структура оксида бария в оксидно-никелевых катодах //Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. 2015. Т. 15. №. 2. С. 22-26.

84. Капустин В. И. и др. Электронная структура оксида бария в металлопористых катодах //Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. 2015. Т. 15. №. 2. С. 18-21.

85. Капустин В. И., Ли И. П., Шуманов А. В. Новый метод измерения эмиссионной неоднородности катодных материалов //Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. - 2015. Т. 15. №. 2. С. 13-17.

86. Peterson R. W., Anderson D. E., Shepherd W. G. Influence of the cathode base on the chemical activation of oxide cathodes //Journal of Applied Physics. 1957. Т. 28. №. 1. С. 22-33.

87. Li S. et al. Experimental study of millimeter magnetrons with cold cathodes //IEEE Transactions on Plasma Science. 2016. Т. 44. №. 8. С. 1386-1390.

88. Deulin E. A. et al. Mechanics and physics of precise vacuum mechanisms. Dordrecht : Springer, 2010. Т. 91.

89. Телеснин Р.В. Молекулярная физика. Изд. 2-е, доп. Учебное пособие для университетов. М, Высшая школа. 1973. С. 269.

90. Зуев Л. Б., Семухин Б. С., Бушмелева К. И. Скорость распространения ультразвука в поликристаллах Al с разным размером зерна //Физика металлов и металловедение. 2000. Т. 89. №. 4. С. 111-112.

91. Перевозникова Я. В., Воронин В. И. Откачка электровакуумных приборов через короткий штенгель //Вестник Саратовского государственного технического университета. 2009. Т. 2. №. 1.

92. Техническое описание прибора// https://www.manualslib.com/manual/1175622/Televac-Cc-10.html

93. Техническое описание прибора //https://www.extorr.com/wp-content/uploads/Extorr RGA UserManual160802.pdf

94. Волчкевич Л. И. Автоматизация производственных процессов. Учебное пособие. 2007. С. 380.

95. Пипко А. И. Конструирование и расчет вакуумных систем. 1979. С.

96. Лариков Л. Н. (ред.). Структура и свойства металлов и сплавов: Справочник. Наукова думка, 1985.

97. Петров В.С. Исследование закономерностей диффузии и испарения активирующих присадок в никеле применительно к технологии получения сплавов для кернов оксидных катодов. дисс. канд. тех. наук. Москва 1972. С.23.

98. Ли И. П. Формирование структуры и физических свойств катодов для разработки малогабаритных магнетронов с безнакальным запуском //Дисс. канд. техн. наук. 2012. Т. 1. №. 07.

99. Полунина А. А. Экспериментальное определение тонких механизмов поглощения водорода титаном для расширения номенклатуры эксплуатационных характеристик пористых геттеров : дис. Московский государственный институт электроники и математики, 2008.

Приложение 1

Технологическая инструкция откачки серийного магнетрона «Магнетрон тип 1» с УЗ обработкой

Настоящая технологическая операция предусматривает процесс откачки изделия и активирования катода на откачном посту.

1. Подготовка рабочего места

1.1. Подготовить рабочее место в соответствии с требованиями технологической инструкции СИ0.045.000 ТИ; СИ0.045.001; ИОТ 033-05.

1.2. Изучить требования технологической карты и инструкцию по технике безопасности при работе на данном откачном посту.

1.3. Перед началом работы получить у мастера разрешение на проведение операции на оборудовании, проверенном на технологическую точность и безопасность работы. Виды и периодичность проверки должны быть выполнены согласно инструкции на эксплуатацию откачного поста. Получить у мастера лампу, предназначенную для откачки, проверить её на соответствие сопроводительному документу.

1.4. Произвести все включения откачного поста до момента постановки лампы на пост, руководствуясь инструкцией по эксплуатации откачного поста.

2. Технологический процесс

2.1. Проверить лампу визуально внешним осмотром на отсутствие нарушения сварных и паяных соединений, дефектов керамики, некачественной приварки проводников, обрыва жил проводников, деформаций, наличие приспособлений, указанных в приложении на данную лампу. При обнаружении дефекта лампу вернуть мастеру участка.

2.2. Проверить лампу с помощью пробника на отсутствие обрыва цепи накала катода (стрелка должна отклоняться) и замыкания анод-катод (стрелка пробника не должна отклоняться). При обнаружении какого-либо дефекта лампу вернуть мастеру участка.

2.3. Присоединить к лампе УЗ активную оснастку ЛМ 8185 в соответствии с приложенной схемой.

2.4. Снять остаток штенгеля с ниппелем от предыдущей лампы с откачной головки поста. Установить лампу на пост, сочленив штенгель с головкой откачного поста. Уплотнить штенгель с помощью ключа. Подсоединить накальные проводники лампы и проводники УЗ оснастки к соответствующим вводам откачного поста. Проводники не должны соприкасаться с арматурой поста и между собой. Закрепить термопару на корпусе лампы. Установить на керамические части лампы защитные экраны для предотвращения напыления.

2.5. Включить модулятор питания УЗ оснастки выбрать режим в соответствии с применяемой технологией.

2.6. Откачать лампу до давления Р < 6,7 10-5 Па (5 10-7 мм рт.ст.), руководствуясь инструкцией по эксплуатации откачного поста.

2.7. Опустить колпак и откачать внешнюю систему до давления Р < 6,7 Па (5 10-2 мм рт.ст.). Примечание. Весь цикл откачки должен проводиться при давлении под колпаком Р < 6,7 Па (5 10-2 мм рт.ст.).

2.8. Проверить отсутствие натекания лампы, для чего провести напуск азота под колпак откачного поста. Если при этом давление в системе не изменилось, то течь в лампе отсутствует. При увеличении давления в лампе, подтянуть болт головки, предварительно подняв колпак. Повторить пункты 2.4, 2.5 и 2.6. Если давление в системе продолжает увеличиваться, закрыть «высоковакуумный» клапан, снять лампу с поста и передать на течеискатель, для обнаружения места течи.

2.9. Провести термовакуумную обработку лампы по режиму, указанному в

2.10. По окончании обработки охладить лампу до температуры Ткорп<70°С.

2.11. Поднять колпак. Давление в системе при этом должно быть P < 1,33 10-5 Па (110-7 мм рт.ст.).

2.12. Выключить модулятор питания УЗ оснастки. Отсоединить термопару от корпуса лампы. Отсоединить проводники ввода накала и УЗ оснастки от клемм откачного поста.

2.13. Пережать штенгель лампы пережимом вакуумплотно. Пережим производить на расстоянии не менее 30 мм от места заделки штенгеля.

2.14. Пережать штенгель лампы окончательно согласно чертежу на установке вторичного пережима.

2.15. Надеть на перо пережима трубку 305 ТВ-40 12*0,7.

2.16. Указать в журнале дату и время постановки и снятия лампы с поста, фамилию каждого исполнителя, значение тока накала, анодного напряжения, тока эмиссии, давление.

2.17. Проверить лампу по внешнему виду. Не допускается:

1) деформации частей лампы и пера пережима;

2) нарушение ранее произведенных паянных и сварных соединений;

3) загрязнения, трещины элементов лампы;

4) отсутствие никелевого покрытия, за исключением мест, указанных в чертеже; нарушение (шелушение, вспучивание) никелевого покрытия;

5) наличие напыления на керамике. Допускаются:

1) слабое окисление внешней поверхности с цветами побежалости (радужные оттенки покрытия соломенно-желтого, сине-фиолетового и светло-коричневого цветов);

2) изменения цвета керамики от розового до серо-лилового.

2.18. Лампу с дефектами передать мастеру для восстановления или забракования.

2.19. Годную лампу уложить в тару, сделать запись в сопроводительном документе о проведении операции с указанием времени и даты постановки и снятия лампы с поста, фамилию исполнителя.

2.20. Годную лампу с сопроводительным документом передать на следующую операцию согласно маршрутной карте.

2.21. Выключить пост, руководствуясь инструкцией по эксплуатации поста.

3. Дополнительные указания

3.1. В процессе откачки изделия не допускать деформации деталей лампы.

3.2. При наличии напылённого металла на керамическом диске вывода энергии допускается его очистка по инструкции СИО.737.300 ТИ (раздел IV, п.п. 1 - 5) с использованием защитной оправки 564352.0453.

3.3. В случае выхода из строя элементов схемы откачного поста допускается отключение напряжений в цепи накала катода и «Высокое». В экстренных случаях допускается перекрытие клапанов откачки камеры и изделия.

3.4. По окончании ремонтных работ, в случае сохранности в изделии необходимого вакуума (Р < 6,7 10-5 Па (5 10-7 мм рт.ст.)), продолжить обработку изделия.

Приложение 2

Термовакуумная обработка лампы

1. Включить нагрев и плавно повысить температуру на корпусе изделия до Тизд. = (320 ± 20)°С. Давление остаточных газов в системе при повышении температуры на корпусе изделия не должно превышать величины Р- 6,7 10-4 Па (5 10-6 мм рт.ст.).

2. Выдержать изделие при температуре на корпусе Тизд. = (320±20)°С и давлении остаточных газов Р < 6,7 10-4 Па (5 10-6 мм рт.ст.) в течение -40 мин.

3. Плавно повысить температуру на корпусе изделия до Тизд. = (430±20)°С. Давление остаточных газов в системе при повышении температуры на корпусе изделия не должно превышать величины Р- 6,7 10-4 Па (5 10-6 мм рт.ст.).

4. Выдержать изделие при температуре на корпусе Тизд. = (430±20)°С и давлении остаточных газов Р < 6,7 10-4 Па (5 10-6 мм рт.ст.) в течение -55 мин.

5. Плавно повысить температуру на корпусе изделия до Тизд. = (550±20)°С. Давление остаточных газов в системе при повышении температуры на корпусе изделия не должно превышать величины Р- 6,7 10-4 Па (5 10-6 мм рт.ст.).

6. Выдержать изделие при температуре на корпусе Тизд. = (550±20)°С и давлении остаточных газов Р < 6,7 10-4 Па (5 10-6 мм рт.ст.) в течение -250 мин.

7. Включить блок накала катода и плавно увеличить напряжение накала до установления тока накала 1Нак. = 0,8 А. При этом давление остаточных газов в системе не должно превышать величины Р- 6,7 10-4 Па (5 10-6 мм рт.ст.).

8. Выдержать изделие при температуре на корпусе Тизд. = (550±20)°С; 1нак. = 0,8 А и давлении остаточных газов Р < 6,7 10-4 Па (5 10-6 мм рт.ст.) в течение ~40 мин.

9. Плавно увеличить напряжение накала до установления тока накала 1нак. = 1,2 А. При этом давление остаточных газов в системе не должно превышать величины

Р- 6,7 10-4 Па (5 10-6 мм рт.ст.).

10. Выдержать изделие при температуре на корпусе Тизд. = (550±20)°С; 1нак. = 1,2 А в течение -50 мин. Установившееся давление остаточных газов в конце выдержки не должно превышать величины Р- 1,33 10-4 Па (110-6 мм рт.ст.).

11. Плавно увеличить напряжение накала до установления тока накала 1нак. =

1.5 А. При этом давление остаточных газов в системе не должно превышать величины

Р- 6,7 10-4 Па (5 10-6 мм рт.ст.).

12. Выдержать изделие при температуре на корпусе Тизд. = (550±20)°С; 1нак. = 1,5 А в течение -40 мин.

13. Уменьшить нагрев корпуса изделия до температуры Тизд. = (450±20)°С.

14. Выдержать изделие при температуре на корпусе Тизд. = (450±20)°С; 1Нак. = 1,0 А в течение -40 мин. Установившееся давление остаточных газов в конце выдержки не должно превышать величины Р- 1,3310-5 Па (110-7 мм рт.ст.).

15. Плавно увеличить напряжение накала до установления тока накала 1нак. = 1,3 А.

16. Выдержать изделие при температуре на корпусе Тизд. = (500±20)°С; 1нак. = 1,3 А в течение -40 мин. Установившееся давление остаточных газов в конце выдержки не должно превышать величины Р- 1,3310-5 Па (110-7 мм рт.ст.).

17. Плавно увеличить напряжение накала до установления тока накала 1нак. =

1.6 А.

18. Выдержать изделие при температуре на корпусе Тизд. = (500±20)°С, 1нак. = 1,2 А в течение 10 мин. Давление остаточных газов в системе в процессе выдержки не должно превышать величины Р- 1,3310-5 Па (110-7 мм рт.ст.).

19. Уменьшить напряжение накала до установления тока накала 1нак. = 0,8 А.

20. Уменьшить нагрев корпуса изделия до температуры Тизд. = (150±20)°С.

21. Увеличить ток накала до величины 1,5 А. Включить «Высокое напряжение» и установить напряжение иа = 140 В.

22. Выдержать изделие при температуре на корпусе Тизд. = (150±20)°С; 1нак. = 0,8 А;

иа = 140 В в течение 20 мин. Давление остаточных газов в системе в процессе выдержки не должно превышать величины Р- 1,3310-5 Па (110-7 мм рт.ст.).

23. Зафиксировать в рабочем журнале значения тока эмиссии при анодом напряжении

иа = 140 В.

24. Снизить анодное напряжение до иа = 40 В. Через 3-5 мин измерить и зафиксировать в рабочем журнале значение тока эмиссии при анодном напряжении иа = 40 В.

25. Снизить до нуля и выключить напряжение анода и ток накала катода. Выключить нагрев корпуса изделия.