Твердофазное соединение элементов металлокерамических узлов спиральных замедляющих систем ламп бегущей волны тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.02, кандидат наук Орлова, Марина Дмитриевна

• Орлова, Марина Дмитриевна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Орлова, Марина Дмитриевна

Содержание

Введение

1. Способы увеличения теплорассеивающей способности спиральных замедляющих систем ламп бегущей волны

1.1. Типы замедляющих систем

1.2. Методы закрепления замедляющей системы в корпусе прибора

1.3. Анализ способов соединения металла с керамикой

1.4. Физико-химические процессы при твердофазном взаимодействие

1.5. Методы нанесения покрытий

Выводы

2. Теоретические исследования взаимодействия оксида бериллия с медным

покрытием спирали

2.1. Модель взаимодействия оксида бериллия с медью

2.2. Идентификация параметров модели твердофазного взаимодействия с помощью метода регрессионного анализа экспериментальных данных

2.3. Влияние газовой фазы на взаимодействия оксида бериллия с медью

Выводы

3. Экспериментальные исследования

3.1. Методика экспериментальных исследований

3.2. Исследование процесса нанесения медного покрытия на спираль

3.3. Исследование процесса твердофазного соединения

3.4. Исследование термического сопротивления ВЧ пакета

Выводы

4. Опытно-промышленная проверка результатов работы

4.1. Технология напыления медного покрытия

4.2. Технология сборки спирали с керамическими стержнями

4.3. Технологический процесс твердофазного соединения

4.4. Измерение величины термического сопротивления

Выводы

Заключение

Список использованных источников

Приложение Акт о внедрении результатов диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Твердофазное соединение элементов металлокерамических узлов спиральных замедляющих систем ламп бегущей волны»

Введение

Актуальность проблемы. Наибольшие полосы усиливаемых частот достигаются в лампах бегущей волны с замедляющей системой в виде металлической спирали, закреплённой диэлектрическими опорами.

При разработке приборов, работающих в миллиметровом диапазоне, одним из основных требований является увеличение теплорассеивающей способности спиральных замедляющих систем и увеличение коэффициента полезного действия приборов.

Большой вклад в развитее конструкции и технологий ЛБВ, в том числе в разработку замедляющих систем, внесли В.П. Сазонов, P.A. Силин, Ю.Н. Пчельников, В. А. Солнцев, A.B. Москвичева, Т.В. Плохих, Н.М. Черняк, М.И. Азов, H.A. Бушуев, JI.H. Лошаков и другие.

В настоящее время наиболее распространенными способами закрепления спирали с опорными стержнями в оболочке являются термообжатие и триангуляция (сборка с натягом). Недостаток этих способов - невозможность обеспечить надежный тепловой и механический контакт спирали и керамических опорных стержней, что приводит к ограничению мощности ламп бегущей волны. Улучшение теплоотвода достигается применением высокотеплопроводных и электропроводных материалов и пайкой контактов спирали со стержнями и стержней к оболочке. При изготовлении замедляющей системы лампы бегущей волны пайкой в вакууме припой наносится на спираль. Основной недостаток данного метода - образование галтелей припоя в результате взаимодействия расплавленного припоя с керамикой и необходимость химического травления спирали с припаянными опорными стержнями для удаления следов припоя с поверхности спирали.

Для изготовления некоторых замедляющих систем изготавливают спираль из вольфраморениевой ленты, покрытой медью. Такое покрытие уменьшает высокочастотные потери и, благодаря пластичности меди, спираль и опорные стержни хорошо контактируют в местах соприкосновения. Однако обеспечить высокий теплоотвод от спирали возможно только создав надежный контакт

спирали с опорами из керамики, равномерный по всей длине и не оказывающий отрицательного влияния на параметры прибора. Такой контакт возможно создать используя способ твердофазного соединения спирали с опорными стержнями.

Поэтому задача исследования и разработки технологии изготовления высокочастотных пакетов замедляющих систем ламп бегущей волны методом твердофазного соединения спирали и опорных стержней с целью повышения теплорассевающей способности представляет большой интерес и является актуальной.

Целью работы является увеличение теплорассеивающей способности замедляющих систем ламп бегущей волны за счет создания твердофазного соединения спирали с керамическими опорами.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать существующие способы увеличения теплорассеивающей способности, технологию изготовления замедляющих систем ламп бегущей волны и особенности твердофазного соединения с созданием давления за счет разности коэффициентов термического расширения элементов оснастки.

2. Исследовать термодинамическую и кинетическую модель образования твердофазного соединения и влияние газовой фазы на качество полученного соединения стержней из керамики на основе оксида бериллия со спиралью с медным покрытием.

3. Исследовать и разработать режим процессов напыления покрытия и твердофазного соединения опорных керамических стержней из керамики на основе оксида бериллия с молибденовой спиралью с медным покрытием.

4. Разработать специальное оборудование, оправку, техпроцессы изготовления и испытаний замедляющих систем и апробировать их в малосерийном производстве.

5. Проанализировать результаты измерения теплового сопротивления спиральных замедляющих систем, изготовленных методом твердофазного

соединения спирали с опорными керамическими стержнями. Изготовить и

испытать прибор с новым ВЧ - пакетом полученным методом

твердофазного соединения.

Методы и средства исследований.

Для экспериментального исследования применялись методы металлографии, растровой электронной микроскопии, энергодисперсионный рентгенофлюорисцентный анализ и фазовый рентгеноспектральный анализ. Моделирование взаимодействия керамики на основе оксида бериллия с медным покрытием спирали проводилось с использованием методов химической термодинамики.

Достоверность теоретических положений подтверждена

экспериментальными результатами и производственными испытаниями прибора, изготовленного по новой технологии.

Научные положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Проведение процесса твердофазного соединения молибденовой спирали с медным покрытием и опорных керамических стержней из керамики на основе оксида бериллия, покрытых пленкой углерода, в среде водорода и азота не приводит к образованию карбидов и нитридов бериллия, ухудшающих качество соединения.

2. Процесс образования сложных оксидов при взаимодействии керамики на основе оксида бериллия с медью возможен при относительной влажности технологических газов более 10"9 и температуре более 1200 К и не зависит от активности азота и водорода, а также от активности углерода, который присутствует на поверхности керамических стержней в качестве поглотителя энергии.

3. Двухстадийное нанесение медного покрытия на молибденовую спираль при температуре подложки 250±10 °С, скорости напыления 0,1±0.01 мкм/мин и температуре отжига спирали с подслоем в водороде подслоя 970±10 °С,

обеспечивает высокую адгезию и равномерность покрытия по всей поверхности спирали.

4. Качественное твердофазное соединение молибденовой спирали с медным покрытием и опорных керамических стержней из керамики на основе оксида бериллия с созданием давления за счет разницы термического коэффициента расширения материалов оправки обеспечивается при выдержке (12-15) мин, температуре 950±10 °С и степени превращения в зоне соединения от 0,4 до 0,5.

5. Тепловое сопротивление высокочастотного пакета, изготовленного с применением твердофазного соединения опорных керамических стержней со спиралью, покрытой медью, снижается в 3 раза по сравнению с высокочастотным пакетом, изготовленным методом термообжатия спирали с опорными керамическими стержнями, что позволяет увеличить мощность прибора.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

1. Исследован процесс образования сложных оксидов, карбидов и нитридов бериллия при взаимодействии бериллиевой керамики с медью при изготовлении замедляющей системы ламп бегущей волны, определены предельные значения влажности технологических газов, при которых образуются данные соединения.

2. Определены режимы получения твердофазного соединения опорных стержней из керамики на основе оксида бериллия и медным покрытием на молибденовой спирали, обеспечивающие необходимые электродинамические параметры, прочность соединения и формоустойчивость ВЧ-пакетов.

3. Проведена идентификация параметров модели твердофазного взаимодействия оксида бериллия с медью, определены энергии активации скорости образования и линейной скорости роста зародышей, а также толщина зоны взаимодействия в зависимости от температуры, угла смачивания фаз и поверхностной энергии.

4. Обнаружено образование новой фазы и рост нитевидных структур диаметром 10-20 нм, в зоне соединения оксида бериллия с медью в процессе создания твердофазного соединения спирали с опорными стержнями.

5. Определен парциальный состав газов и паров (СО, СО2, Ве О, Ве, Н2О) в системе Ве-О-С-Ы-Н-Си в зависимости от температуры и активности компонентов в зоне соединения. Показано, что газовыделение из зоны взаимодействия не лимитирует процесс откачки приборов.

Практическая значимость.

- Разработан режим, технология, оборудование и оснастка для процессов нанесения покрытия на спирали.

- Разработан режим, технология и оснастка для процессов с применением твердофазного соединения опорных стержней с медным покрытием спирали.

- Высокочастотный пакет, изготовленный методом твердофазного соединения опорных керамических стержней со спиралью, имеет термическое сопротивление в 3 раза ниже по сравнению с высокочастотным пакетом, изготовленным методом термообжатия молибденовой спирали с опорными керамическими^ стержнями, что позволяет увеличить мощность прибора.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на международных научно-технических конференциях «Машиностроение - традиции и инновации» (Москва, 2013), «Вакуумная наука и техника» (Гаспра, 2013), «Сварка. Контроль и диагностика» (Екатеринбург, 2013), «Инжиниринг-техно, 2014» (Саратов, 2014), «Актуальные проблемы электронного приборостроения» (Саратов, 2014).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ (в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ), 9 статей в научных сборниках, подана заявка на патент.

Личный вклад автора. Личный вклад автора заключается в постановке целей и задач исследования, разработке методик и моделей исследований, модернизации оборудования и технологии.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 103 наименования, приложения (акт о внедрении результатов в производстве). Работа изложена на 109 страницах, содержит 50 рисунков и 7 таблиц.

1. Способы увеличения теплорассеивающей способности спиральных замедляющих систем ламп бегущей волны

1.1. Типы замедляющих систем

Одним из основных достоинств ламп бегущей волны (ЛБВ) по сравнению с другими усилительными приборами является широкая полоса усиливаемых частот.

В технике СВЧ наибольшее распространение получили замедляющие системы, представляющие собой линии передачи с периодически повторяющимися неоднородностями, рис. 1.1 [1].

-ш УШЛ Ш/ п УЖ и

7/Л Шт тп |||| тя '/////л Шк

Рисунок 1.1- Типы замедляющих систем 1 — спираль, 2 — гребенка, 3 —встречные штыри, 4 — диафрагмированный волновод, 5 —диафрагмированный волновод с индуктивными щелями связи, 6 — "лист клевера".

Замедляющая система (ЗС) типа гребенки в простейшем случае представляет собой две не соединенные между собою параллельные металлические пластины, в верхней пластине прорезаны щели перпендикулярно нижней пластине, а нижняя пластина (подошва) сплошная. В гребенчатой

структуре значительное замедление обеспечивается только в узкой полосе частот, в режиме близкому к четвертьволновому резонансу щелей [2]. Часто используют замедляющие системы типа «встречные штыри», представляющие собой совокупность чередующихся зубьев и щелей, которые образованы вставленными друг в друга гребнями металлических стержней [3].

Замедляющая система в виде цилиндрической спирали была использована Р. Компфнером в 1944 г. в первой ЛЕВ [4]. В настоящее время в большинстве серийно выпускаемых ламп бегущей волны так же используются спиральные замедляющие системы.

Лампы бегущей волны со спиральной замедляющей системой являются наиболее широкополосными. Фазовая скорость замедленной волны почти в точности совпадает с групповой скоростью и остается практически неизменной в диапазоне частот порядка октавы и более [5].

Спираль в замедляющих системах различных приборов монтируется в диэлектрических опорах и размещается в металлическом экране (оболочке), для согласования с коаксиальной линией. Диэлектрические опоры и оболочки оказывают существенное влияние на характеристики спирали. Присутствие диэлектрика (керамики), который частично заполняет пространство вблизи спирали, приводит к увеличению замедления волны и к снижению напряженности поля на оси спирали [6].

Большим недостатком ламп со спиральной замедляющей системой является ограничение мощности из-за малой теплорассеивающей способности. По этой причине ограничен выпуск ЛБВ со спиральной замедляющей системой на большие импульсные мощности при малых средних мощностях.

Во время работы ЛБВ спираль может нагреваться до значительных температур, нагрев происходит главным образом по двум причинам:

1) поток электронов, проходящий внутри спирали вдоль ее оси, частично осаждается на внутренней поверхности, таким образом передавая спирали энергию;

2) проходящий вдоль поверхности СВЧ сигнал индуцирует в ней ток, который вызывает нагрев спирали.

Для снижения тока спирали необходима оптимизация профиля магнитного поля вдоль ЗС, а для увеличения теплоотвода от спирали опорные стержни выполняются из изолирующего материала с малым тепловым сопротивлением [6].

1.2. Методы закрепления замедляющей системы в корпусе прибора

В спиральных замедляющих системах тепловые контакты между элементами обычно обеспечиваются за счет сжатия ее конструкции в радиальном направлении при закреплении замедляющей системы в корпусе прибора. Передача тепла в высокочастотном пакете (ВЧ-пакете) спиральной замедляющей системы осуществляется в основном через места фактического контакта опорного диэлектрического стержня со спиралью и оболочкой (рис. 1.2).

Рисунок 1.2- Схема передачи тепла ^-тепловой поток) в ВЧ-пакете спиральной

замедляющей системы. 1 - оболочка, 2 - керамические опорные стержни, 3 - спираль.

Качество этих контактов определяет эффективное снижение температуры спирали. В настоящее время известно значительное количество технологических способов крепления спиральной линии замедления в оболочке прибора,

позволяющих улучшить (по мнению авторов) процесс теплопередачи. Эти способы можно разделить на две группы: улучшение контактов за счет увеличения сил сжатия пакета или увеличения площади контактов и пайка контактов.

В работах [7-11] рассмотрено крепление замедляющей системы за счет упругопластической деформации поперечного сечения оболочки тремя силами (триангуляция), приложенными друг к другу под углом 120°. В деформированную таким образом трубу вводятся с небольшим зазором спираль и опорные стержни. После снятия деформирующих сил труба, стремясь вернуться к исходной форме и размерам, прочно зажимает и удерживает между стержнями витки спирали. Однако при таком способе крепления существует вероятность не закрепления некоторых витков спирали из-за эллипсности или разброса размера деталей (даже в пределах допуска) вдоль оси замедляющей системы. Увеличение натяга для получения контакта всех витков спирали со стержнем может привести к возникновению остаточной деформации трубы и спирали, значительно превышающей допустимые значения. Так же значительным недостатком данного метода является то, что низкий теплоотвод ограничивает применение данного метода при создании мощных широкополосных ЛБВ.

Более качественное закрепление замедляющей системы получается при пластическом деформировании оболочки прибора при нагреве (термообжатие), с помощью специальной оснастки [12,13]. Так, в работе [12] предлагается оправка, в которой разница КТР вкладышей и обоймы приводит к появлению натяга при нагреве, в результате чего обеспечивается надежный контакт оболочки с опорными стержнями и стержней со спиралью. Полученные контакты показали высокую надежность при термоциклах до 500°С [13]. Однако используемая оправка создает сдавливающее усилие в точках, расположенных с определенным периодом, а термическая деформация оболочки уменьшается от ее центра к торцам, что приводит к неравномерному зажатию спиральной ЗС по ее длине. Таким образом, последние витки спирали, которые находятся вблизи вывода энергии и имеют максимальную температуру, зажаты с минимальным натягом.

Замедляющие системы, изготовленные данным способом обладают низкой теплорассеивающей способностью.

В работах [13,14] рассматривается уменьшение температурного перепада за счет увеличения площади контакта "спираль-стержень" при сжатии. В работе [14] рекомендуется перед сжатием наносить на спираль слой из пластичного материала (медь). При сжатии медь заполняет микронеровности поверхности, увеличивая площадь контакта, и улучшает теплопередачу до момента полного заполнения микронеровностей. Работе [15] представлены результаты исследование влияния покрытия на теплоотвод и электродинамические характеристики замедляющей системы, медная пленка на спирали повысила эффективность теплоотвода примерно на 10 %.

При использовании в качестве оболочки замедляющей системы труб из пластических материалов, таких как медь или никель, может быть использован способ крепления, описанный в работе [16]. Замедляющая система, состоящая из спирали и диэлектрических стержней, вставляется в металлический баллон, концы которого закрепляются в специальной оснастке и растягиваются до тех пор, пока внутренний диаметр не уменьшится до полного обжатия пакета. В результате в замедляющей системе возникают механические напряжения, которые могут вызвать значительное изменение формы и размеров спирали и разрушение керамических стержней.

В работе [17] описан способ, при котором спираль замедляющая закрепляется на вращающейся цилиндрической оправке. С помощью фиксирующих устройств к спирали прижимаются керамические стержни. При вращении оправки на стержни с равномерным шагом навивается металлическая лента. Промежутки между витками ленты заполняются металлическим наполнителем, коэффициент термического расширения (КТР) которого больше, чем КТР ленты. В результате получается оболочка с коэффициентом термического расширения, близким к керамике.

В работе [18] описан способ сборки замедляющих систем методом горячей посадки. В корпус, состоящий из полюсных наконечников и немагнитных втулок,

которые спаянны между собой, вставляют нагретую до высокой температуры замедляющую систему. При нагреве до высокой температуры корпус прибора расширяется, и в его внутренний канал можно вставить подготовленную в оправке замедляющую систему. Для обеспечения такой сборки необходимо, чтобы диаметр внутреннего канала нагретого корпуса превышал диаметр окружности, описанной вокруг замедляющей системы, создавая сборочный зазор. После проведения вставки ЗС корпус прибора остывает, зажимая при этом замедляющую систему, и таки образом обеспечивает гарантированный натяг.

В работах [19-21] описан метод горячей посадки, для вставки и закрепления замедляющей системы в корпусе прибора. Замедляющая система ЛЕВ, собранная на специальной оправке, вставляется в нагретый до высокой температуры корпус прибора. При нагреве до высокой температуры корпус прибора расширяется, и в его внутренний канал можно вставить замедляющую систему. После проведения вставки и снятия температуры корпус прибора охлаждается, в результате чего происходит сжатие, и создаются достаточно хорошие контакты между элементами конструкции.

Одним из наиболее перспективных конструктивно-технологических способов увеличения теплорассеивающей способности ЗС является пайка опорных керамических стержней с оболочкой и спиралью. Метод активной пайки подразделяется на несколько разновидностей, отличающихся друг от друга способом внесения активного матерела в место соединения керамики с металлом [22-24]. В работе [25] предложен способ пайки опорных стержней к спирали. Описанный способ позволяет получить наиболее качественный контакт по сравнению с другими описанными в литературе методами, однако имеет существенные недостатки. Один из основных недостатков данного метода является образование галтелей припоя в результате взаимодействия расплавленного припоя с керамикой и необходимость химического травления спирали с припаянными опорными стержнями для удаления следов припоя с поверхности спирали.

Обеспечить высокий теплоотвод от спирали возможно только создав надежный контакт спирали с опорами из керамики, равномерный по всей длине и не оказывающий отрицательного влияния на параметры прибора. Такой контакт возможно создать, используя способ твердофазного соединения спирали с опорными стержнями [26-28].

1.3. Анализ способов соединения металла с керамикой

В настоящее время в промышленности для соединения различных материалов широкое применение нашли методы пайки в печах с защитной атмосферой (азотно-водородной смеси), индукционная пайка и пайка в вакууме. Однако наличие жидкой фазы приводит к проникновению припоя в различные дефекты по границам зёрен, может отсутствовать затекание припоя при малых зазорах, в результате возникает нарушение сплошности паяного шва, и происходит снижение механических свойств соединения. Так же может произойти разрушение слой припоя в процессе эксплуатации, т.к. припой теряет свою пластичность, если подвергается многократному сжатию между спаянными поверхностями [29].

В течение последнего времени широкое развитие получили различные способы соединения металлов в твердой фазе: термокомпрессионная, взрывом, трением, ультразвуковая, диффузионная, индукционная, холодная, магнитно-импульсная и др. [30].

Холодная пластическая сварка. Во многом схожа с диффузионной тем, что здесь отсутствуют расплавленные металлы, однако эта сварка отличается значительным увеличением давления [31]. Основу холодной пластической сварки составляют пластические деформации при давлениях, превышающих предел текучести материалов. В результате наблюдаются изменения толщины, а иногда и формы деталей в зоне соединения. Как и диффузионную, пластическую сварку часто применяют для герметизации штенгелей мощных приборов.

Термокомпрессионная сварка. Она представляет собой микросварку давлением металлов, нагреваемых обычно от постороннего источника тепла (без расплавления) с локальной пластической деформацией. Эту сварку обычно применяют для соединения весьма тонких проволок и плющенок (с размерами поперечного сечения менее 0,1 мм) [32].

Параметрами термокомпрессионной сварки являются: температура нагрева, давление и длительность процесса сварки. Определяющую роль играет также относительная деформация пластичного элемента в зоне сварки. Температура нагрева обычно превышает температуру рекристаллизации, ее выбирают ниже точки образования эвтектики. Продолжительность сварки подбирают опытным путем. Давление выбирают, исходя из допустимых деформаций соединяемых деталей.

Ультразвуковая сварка. Эта сварка является весьма перспективным и универсальным методом соединения деталей, состоящих из разнообразных материалов. При сварке ультразвуком хорошо свариваются такие металлы, как алюминий, медь, никель; удовлетворительно свариваются высоколегированные стали. Неразъемное соединение металлов образуется совместным воздействием на детали сдавливающих усилий, сдвигающих механических колебаний высокой частоты, а так же возникающего в процессе трения теплового эффекта, в результате происходит незначительная пластическая деформация в зоне сварной точки.

Температура в зоне сварки зависит от прочностных характеристик, главным образом от твердости металла, его теплофизических свойств и режима сварки [33].

Прочность сварных соединений достаточно высока. Ультразвуком соединяются также тугоплавкие металлы: ниобий, тантал, молибден и вольфрам. Однако прочность сварных соединений вольфрама и молибдена мала из-за их хрупкости.

Сварка электрическим взрывом металлических прослоев в вакууме включает следующие этапы формирования соединения [34]: электрический взрыв

токопроводящего прослоя, высокоэнергетическое воздействие материала взрывающейся фольги на свариваемые поверхности, формирование прослоя и взаимодействие соединяемых материалов.

Существует несколько схем применения сварки взрывом для соединения различных металлов и сплавов, а также металлов с неметаллическими материалами и неметаллических материалов друг с другом. В первом варианте соединяемые материалы контактируют друг с другом через взрывающиеся прослои [35]. Второй способ заключается в том, что металл с неметаллическими материалом помещают в вакуумную камеру, а соединение осуществляется через одновременно или последовательно взрывающиеся проводники.

Диффузионная сварка. Сварка, происходит под действием давления, как правило, в вакууме. При взаимной диффузии, происходящей на стыке двух предварительно очищенных поверхностей, получается достаточно прочное и надежное соединение, причем без перехода материала в жидкое состояние.

Диффузионную сварку можно проводить и с нагревом деталей, однако до температур, меньших температуры плавления. Наиболее удачно сваривают диффузионной сваркой однородные металлы, а также некоторые сочетания их, например: медь — никель, сталь — титан, тантал — медь и т. д. [36-42]

В настоящее время широко распространена диффузионная сварка конструкционной и вакуумно-плотной керамики. Термическое воздействие на материалы при диффузионной сварке не приводит к изменению характеристик керамики. При диффузионной сварке, как правило, не требуется предварительная металлизация керамики, что гарантирует термостойкость и высокую прочность соединения.

Создание типовых технологических процессов диффузионной сварки металлов с различными видами технической керамики невозможно без четкого представления о механизме формирования соединений разнородных материалов, т.е. о процессах физико-химического взаимодействия в металл - неметаллическом контакте и установления общих химических связей различного типа (металлических ненасыщенных со стороны металла и ковалентных с жесткими

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Орлова, Марина Дмитриевна, 2014 год

Список использованных источников

1. Лебедев И. В. Техника и приборы СВЧ. / И. В. Лебедев. - Т. 1. - М.: Высшая школа, 1972. - 442 с.

2. Вайнштейн Л. А. Лекции по сверхвьгсокочастотной электронике./Л. А. Вайнштейн, В. А. Солнцев. - М.: Сов. Радио, 1973. - 400 с.

3. Силин P.A. Замедляющие системы. / P.A. Силин, В.П. Сазонов. - М.: Сов. радио, 1966. - 632 с.

4. Белуга И.Ш. Расчет резонаторных замедляющих систем эквивалентным статическим методом. / И.Ш. Белуга // Известия вузов. Радиофизика. - 1961. - т. IV. - №4. С. 689-702.

5. Алямовский И.В. Электронные пучки и электронные пушки. - М.: Сов. радио, 1966. - 456 с.

6. Черняк М.И. Крепление замедляющих систем ЛБВ деформацией металлической оболочки. 4.1. / М.И. Черняк. // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. - вып. 4. - 1967. С. 132-142.

7. Черняк М.И. Крепление замедляющих систем ЛБВ деформацией металлической оболочки. 4.2. Крепление упругой деформацией / М.И. Черняк. // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. - вып. - 3. - 1968. С. 127-139.

8. Черняк М.И. Крепление замедляющих систем ЛБВ деформацией металлической оболочки. Ч.З. Крепление упругой деформацией. / М.И. Черняк. // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. - вып. 6. - 1969.,- С. 83-87.

9. Черняк М. И. Методика расчета крепления спиральной замедляющей системы ЛБВ упругодеформированной металлической оболочкой. / М.И. Черняк. // Справочные материалы по электронной технике. - М.: Институт «Электроника». - Вып. 8. - 1968. - С. 78-85.

10. Рубинштейн Ю. И. Закрепление ВЧ блока миниатюрной ЛБВ методом термической деформации металлической оболочки приборов. / Ю. И. Рубинштейн // Электронная техника. Сер.1. Электроника СВЧ. - Вып. 9. - 1976. - С. 125-132.

j1

11. Espinóse R.J. Improved TWT's for Broadband jamming. / R.J. Espinos e// Microwaves, № 8. - 1969. - p. 52-58.

12. Юданов В.И. Оправка для термического закрепления замедляющей системы. Авт. Свид., кл. HOIj 23/26, № 250346, заявл. 13.06.68, опубл. 16.02.71.

13. Миллер B.C. Эффективный способ уменьшения контактного термического сопротивления. / B.C. Миллер// Инженерно-физический журнал. — 1963. - № 4. -С. 71-74.

14. Бак Д. Разработка миниатюризированных ЛБВ. / Д. Бак. // Переводы иностранной литературы. Сер. Электронное оборудование. — 1967.- ЭТ-2074.

15. Новости СВЧ-техники. ГНПП «Исток». - 2000.- № 1. - С.20 - 47.

16. Катюргин Е.А. Вакуумная оболочка для спиральных замедляющих систем. / Е.А .Катюргин. // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. - вып. 10. -1975.-С. 89-91.

17. Иванов В.И. Нурсков А.Ф. Способ крепления замедляющих систем. Авт. свид., кл. Н Olj 23/26, № 322805, заявл. 26.11.69., опубл. 14.02.72

18. Попов В.Н. Теплообмен в зоне контакта разъемных и неразъемных соединений. / В.Н. Попов. - М.: Энергия, 1971. - 216 с.

19. Азов Г. А. Сравнение экспериментальных и расчетных результатов исследований нелинейных искажений сложного сигнала в ЛБВ. / Г. А. Азов // Сборник докладов научно-технической конференции «Электронные приборы и устройства СВЧ». - Саратов: ФГУП «НПП «Алмаз». - 2001. - С. 256-259.

20. Азов Г. А., Райе Ю. Э. Результаты применения комбинированных опор в замедляющих системах мощных ЛБВ. /Г. А. Азов // Труды LVI научной сессии, посвященной дню радио. - 2001. - С. 307-310.

21. Азов Г. А., Конструкция замедляющей системы мощной спиральной ЛБВ. Машиностроение и автоматизация / Г. А. Азов, Ю. Э. Райе, А. Тихомирове. // -2001. - Вып. 4.-С. 80-85.

22. Паньшин В.В. Экспериментальное исследование теплоотвода от спиральной замедляющей системы со стержневыми изоляторами из окиси

бериллия и паяными тепловыми контактами. / В.В. Паныпин // - Электронная техника. Серия 1. Электроника СВЧ. - 1969. - вып. 5. - С. 163-166.

23. Паныпин В.В. Изготовление спиральных замедляющих систем с паяными тепловыми контактами. / В.В. Паныпин // - Электронная техника. Серия 1. Электроника СВЧ. - вып. 4. - 1972. - С. 95-97

24. Паныпин В.В. Способ изготовления спиральной замедляющей системы. Авт. Свид. кл. H Olj 23/24, № 321873 от 20.05.tf9

25. Патент RU 2340036, дата приоритета 19.07.2007, Способ изготовления замедляющей системы лампы бегущей волны, авторы Москвичева A.B., Плохих Т.В..

26. Диффузионная сварка спиральных замедляющих систем/ М.Д. Орлова, Г.В., Конюшков, А .Я. Зоркин // Научно-технический и производственный журнал по сварке, контролю и диагностике «Сварка и диагностика». - №3. - 2013 - С. 16-18.

27. Орлова М.Д. Изготовление спиральных замедляющих систем с применением диффузионной сварки / Орлова, Н.И. Бабкова, С.М. Лисовский // Сборка в машиностроении, приборостроении. - № 5. - 2013. - С. 50-52.

28. Твердофазное соединение узлов металлокерамических спиральных замедляющих систем / М.Д. Орлова, А .Я. Зоркин, Н.И. Бабкова // Вестник СГТУ. - №2.-2014.-47-58.

29. Мусин P.A. Соединение металлов с керамическими материалами. / P.A. Мусин, Г. В. Конюшков. — М.: Машиностроение, 1991. — 224 с.

30. Шорохов М.А. Итоги науки и техники. Сварка. / М.А. Шорохов, Э.С. Каракозов, В.А. Фоменко. - М.: ВИНИТИ, 1972. - с. 155.

31. Сахацкий Г. П. Технология сварки металлов в холодном состоянии. / Г. П. Сахацкий. - Киев: Наук, думка, 1979. - с. 295.

32. Сварка и свариваемые материалы [Текст] : справочник в 3- х томах / под общ. ред. В. Н. Волченко. - М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1998 - .

Т. 2 : Технология и оборудование / под ред. В. М. Ямпольского. - с. 574

33. Балакин, А.Н. Механизм формирования соединений при сварке с использованием электрического взрыва проводников / А.Н. Балакин, О.Ю.

Жевалев, И.А. Василькова, В.Г. Конюшков // Быстрозакаливаемые материалы и покрытия : 5-я Всероссийская с международным участием конференция / МАТИ ; РГТУ им. К.Э. Циолковского. - М., 2006. - С. 29-33.

34. Конюшков, В.Г. Принципы разработки технологии и оборудования для сварки через взрывающиеся прослои / В.Г. Конюшков, А.Н. Балакин, И.А. Василькова // Быстрозакаленные материалы и покрытия : 7-я Всероссийская с международным участием конференция / МАТИ ; РГТУ им. К.Э. Циолковского. - М., 2008. - С. 233-237.

35. Казаков, Н. Ф. Диффузионная сварка материалов. / Н. Ф. Казаков. — М.: Машиностроение, 1976. — с. 312

36. Каракозов, Э. С. Сварка металлов давлением. / Э.С. Каракозов. — М.: Машиностроение, 1986. — с. 280

37. Диффузионная сварка материалов: Справочник. / Под ред. П.Ф. Казакова. М.: Машиностроение, 1981. - 271с.

38. Бачин, В. А. Теория, технология и оборудование диффузионной сварки: учебник для вузов. / В.А. Бачин, В. Ф. Квасницкий, Д. И. Котельников и др. — М.: Машиностроение, 1991. — 352 с.

39. Щербак А.Г., Технология прецизионной диффузионной сварки в точном приборостроении. /А.Г. Щербак, В.Г. Кедров // - СПб: ГНЦ РФ - ЦНИИ "Электроприбор", 1997. - 166 с.

40. Щербак А.Г. Прецизионная технология диффузионной сварки узлов точного приборостроения: Дис. на соискание учёной степени д-ра техн. наук. /А.Г. Щербак// - СПб, 1994. -273 с.

41. Диффузионная сварка металлов, сплавов и неметаллических материалов. / Тезисы докладов. / Под ред. Н.Ф. Казакова. - М.: ПНИЛДСВ, 1968. - 112 с.

42. Диффузионное соединение в вакууме металлов, сплавов и неметаллических материалов. /Сб. науч. тр. /Под ред. Н.Ф. Казакова. - М.: ПНИЛДСВ, 1968. - 366 с.

43. В. И. Бабушкин Термодинамика силикатов / Бабушкин В. И., Матвеев Г. М., Мчедлов-Петросян. - М.: Стройиздат, - 1972. - 351 с.

44. Выбор оптимальных режимов обработки газотермических покрытий системы / Ю.И. Матвеев, Е.К. Березин, Г.Ф. Сибрина // Материалы научно-практической конференции, посвященной 150-летию Волжского пароходства. Н. Новгород: ВГАВТ, 1994. с. 95-96.

45. Гегузин Я.Е. О взаимном схватывании металлов при высоких температурах под давлением / Я.Е. Гегузин, И.В. Крагельский, Л.Н. Парицкая // О природе схватывания твердых тел. М.: Наука, - 1968. - С. 5-8.

46. Н. Н. Рыкалин, Физические и химические проблемы соединения разнородных материалов / Н. Н. Рыкалин, М X. Шоршоров, Ю. Л. Красулин // Изв. АН СССР. Неорганические материалы — Т 1, - №1. - 1965.- С. 29-36.

47. Разработка вакуумного оборудования со световым нагревом для пайки и диффузионной сварки деталей и узлов машин [Текст] / Н. М. Котина [и др.] // Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня : материалы 13-й междунар. науч.-практ. конф, 12-15 апр. 2011 г.: в 2 ч. / СПбГПУ. - СПб., 2011. - Ч. 2. - С. 180-183.

48. Выбор материалов для технологических приспособлений при диффузионной сварке с термическими системами давления [Текст] / А. А. Лемякин, А. П. Перекрестов, Я. В. Перевозникова // Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня : материалы 13-й междунар. науч.-практ. конф, 12-15 апр. 2011 г.: в 2 ч. / СПбГПУ. - СПб., 2011. -Ч. 2.-С. 193-196.

49. Разработка метода активного контроля вакуумных свойств диффузионных соединений [Текст] / В. В. Вязовский, А. Г. Пшеничный , А. В. Райко // Сборка в машиностроении, приборостроении. - 2012. - N 8. - С. 24-29.

50. Молодые ученые - науке и производству [Текст] : материалы конф. молодых ученых / Сарат. гос. техн. ун-т ; отв. ред. А. А. Сытник. - Саратов : СГТУ, 2008. -315 с.

51. Сварка и родственные технологии в машиностроении и электронике: Регион, сб. науч. тр.: Вып.З. Липец, гос. техн. ун-т, Рос. науч.-техн. свароч. о-во. -Липецк. -2001. -212 с.

52. First-principles characterization of a heteroceramic interface: Zr02.001. deposited an а-А1203(11 02) / Christensen, A. and Carter, Emily A.// Physical review letters. - В 62, 16968 - Published 15 December 2000.

53. Limitsto doping in oxides / Robertson, J. and Clark, S. J. // Physical review letters. - В 83; 075205 - Published 28 February 2011.

54. Symmetry and nonstoichiometry as possible origins of ferromagnetism in nanoscale oxides / Uchino, Takashi and Yoko, Toshinobu // Physical review letters. - В 85,012407 - Published 25 January 2012.

55. Energetic Surface Smoothing of Complex Metal-Oxide Thin Films / Willmott, P.R., Herger, R., Schlepuetz, C.M., Martoccia, D., Patterson, B.D // Physical Review Letters; В 96(17); 176102-176102.4 - Published 5 May 2006.

56. Dopability, Intrinsic Conductivity, and Nonstoichiometry of Transparent Conducting Oxides / Stephan Lany and Alex Zunger // Physical Review Letters В 98, 045501- Published 23 January 2007.

57. Polarity compensation in low-dimensional oxide nanostructures: The case of metal-supported MgO nanoribbons/ J. Goniakowski, L. Giordano, and C. Noguera // Physical Review Letters - В 87, 035405 - Published 8 January 2013.

58. Concentration of Vacancies at Metal-Oxide Surfaces: Case Study of MgO(lOO) / Norina A. Richter, Sabrina Sicolo, Sergey V. Levchenko, Joachim Sauer, Matthias Scheffler //Physical review letters. -Ill, 045502 - Published 26 July 2013.

59. Theoretical investigation of the defect formation mechanism relevant to nonstoichiometry in Hydroxyapatite/ Katsuyuki Matsunaga// Physical review letters. - В 77, 104106 published 10 March 2008.

60. Термодинамические модели твердофазного взаимодействия металлокерамических элементов спиральной замедляющей системы / М.Д. Орлова, А.Я. Зоркин, Н.И. Перевозников //«Актуальные проблемы электронного приборостроения» материалы 11-й международной научно-технической

конференции, г. Саратов, сентябрь 2014 г. Саратов.: СГТУ., 2014 - С. 434-441. Саратов.: СГТУ., 2014 - С. 442-448.

61. Фазовые реакции при взаимодействии бериллиевой керамики с металлами [Текст] / Зоркин А .Я., Орлова М.Д., Муженский A.A., Логинов Д.А. // Машиностроение - традиции и инновации (МТИ-2013) материалы VI всерос. науч.-практ. конф., г. Москва нояб. 2013 г. М.: МГТУ «Станкин», 2013 - С. 98100.

62. Von Goldbeck О. // Atomic Energy Review. Special Issue. N 4. Beryllium: Physico-Chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy. Agency, 1973. P. 45-61.

63. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Д44 Справочник: В 3 т.: Т. 1 / Под общ. ред. Н.П. Лякишева. — М.: Машиностроение, 1996. — 992 с.

64. Вакуумное термическое напыление меди на спирали для замедляющих систем и диффузионная сварка спиралей с керамическими стержнями [Текст] / Фарфоровский В.Е.,. Орлова М.Д., Конюшков Г.В. // Вакуумная наука и технология: материалы шестой Российской студенческой науч.-техн. конф., г. Казань: Издательство КНИТУ. - С. 148-149.

65. Механические, эксплуатационные и технологические свойства гальванических покрытий [Текст]: учебное пособие для студентов машиностроительных специальностей / И.М. Ковенский. - Тюмень: ТюмИИ, 1994. - 82 с.

66. Электролитические и химические покрытия [Текст] : теория и практика / Грилихес С. Я., Тихонов К. И.// - Ленинград : Химия, 1990. - 288 с.

67. Бубнов, Ю. 3. Вакуумное нанесение пленок в квазизамкнутом объеме. / Ю. 3. Бубнов, М. С. Лурье, Ф. Г. Старое, Г. А. Филаретов. - М.: «Советское радио», 1975.- 160 с.

68. Минайчев, В. Е. Технология полупроводниковых приборов и изделий микроэлектроники. В Ют. /В. Е. Минайчев - М.: Высш. шк., 1989. - Т. 6. - 110 с.

69. Плазменно-индукционное получение титан-гидроксиапатитовых покрытий на дентальных имплантатах [Текст] / А. А. Фомин // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2008. - N 32. - С. 49-58.

70. Влияние термических напряжений на дробление частиц при электроплазменном напылении [Текст] / Н. В. Протасова [и др.] // Технология металлов. - 2008. - N 3. - С. 37-40.

71. Автоматизированное оборудование электроплазменного напыления порошковых покрытий [Текст] : учеб. пособие / В. М. Таран, А. В. Лясникова. -Саратов : СГТУ, 2007. - 232 с.

72. Теоретические предпосылки к повышению адгезии покрытий при плазменно-индукционном напылении [Текст] / А. А. Фомин // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-21 : сб. тр. XXI междунар. науч. конф., 27-30 мая 2008 г.: в 10 т. / СГТУ. - Саратов, 2008. - Т. 4. - С. 26-28.

73. Напыленные покрытия, технология и оборудование [Текст] : учеб. пособие для студ. машино- и приборостроит. спец. / К. Г. Бутовский. - Саратов : СГТУ, 1999.- 120 с.

74. Комбинированные процессы формирования плазмонапыленных функциональных покрытий [Текст] : учеб. пособие для студ. спец. 120700 / В. Н. Лясников, Н. В. Бекренев, А. В. Корчагин. - Саратов : СГТУ, 2001. - 98 с.

75. Ефимов, И. Е. Микроэлектроника. Физические и технологические основы, надежность. Учеб. Пособие для вузов. / И. Е. Ефимов и др. - М: «Высш. школа», 1977.-416 с.

76. Карпенко, Г. Д. Современные методы генерации осаждаемого вещества при нанесении тонкопленочных покрытий в вакууме. / Г. Д. Карпенко, В. Л. Рубинштейн. - Минск: БелНИИНТИ, 1990. - 36 с.

77. Костржицкий, А. И. Многокомпонентные вакуумные покрытия. / А. И. Костржицкий, В. А. Лебединский. - М: «Машиностроение», 1987, - 207 с.

78. Бутовский, К. Г. Напыленные покрытия, технология и оборудование. / К. Г. Бутовский, В. Н. Лясников - Саратов.: «Саратовский госуд. техн. университет», 1999 - 117 с.

79. Кудинов, В. В. Нанесение покрытий напылением. Теория, технология и оборудование. / В. В. Кудинов, Г. В. Бобров - М.: «Металлургия», 1992. - 431 с.

80. Трушин, О. С. Моделирование процессов эпитаксиального роста пленок в условиях ионно-плазменного напыления. / О. С. Трушин, В. Ф. Бочкарев, В. В. Наумов // Микроэлектроника, - том 29. - №4. - 2000. - С. 296-309.

81. Материаловедение и технология металлов [Текст] : учебник для студентов вузов, обучающихся по машиностроительным специальностям / Г. П. Фетисов, М. Г. Карпман, В. М. Матюнин ; ред. Г. П. Фетисов. - 5-е изд., стер. - М. : Высшая школа, 2007. - 863 с.

82. Плазменные порошковые покрытия [Текст] : научное издание / Ю.С. Борисов, A.J1. Борисова. - Киев : Техшка, 1986. - 223 е..

83. Напыление. Сварка. Склеивание [Текст] / Г. А. Лебедев, Г. А. Кракович, К. Г. Безкоровайный ; ред. В. А. Брагинский. - Л. : Химия, 1973. - 104 е..

84. Металлизация распылением [Текст] / Н. В. Катц [и др.]. - Москва : Машиностроение, 1966. - 199 с.

85. Температуроустойчивые неорганические покрытия [Текст] / А. А. Аппен. -2-е изд., перераб. и доп. - Ленинград : Химия, 1976. - 295 с.

86. Технология металлов и других конструкционных материалов [Текст] : учебное пособие для студентов немашиностроительных специальностей вузов / Н. Ф. Казаков, А. М. Осокин, А. П. Шишкова. - М. : Металлургия, 1975. - 688 с.

87. Чопра И.Л. Электрические явления в тонких пленках. / И.Л. Чопра., М.: Мир, 1972. - 435 с.

88. Varga J.E. Evaporation, sputtering and ion-plating. / J.E. Varga, W.A. Bailey // Sol.Stst. Technol., 1973, № 12, p. 79-89 .

89. Физическая химия. /Годнев И.Н. и др. - М.: Высшая школа, 1982.- 687 с.

90. Свойства неорганических соединений. Справочник/Ефимов А.И. и др. — Л.: Химия, 1983.-393 с.

91. Смитлз К. Дж. Металлы / К. Дж. Смитлз. М.¡Металлургия, 1980. - 447 с.

92. Кристиан Дж. Теория превращений в металлах и сплавах / Дж. Кристиан. Ч.

93. Хансен М., Андерко К. Структура двойных сплавов /М. Хансен. К. Андерко. - М.: Металлургиздат, 1962. - 563 с.

94. Левинскнй Ю.В. Диаграммы состояния двойных металлических систем / М. Хансен. К. Андерко. - М.: Металлургия, 1990. - 400 с.

95. Фромм Е., Гебхард Е. Газы и углерод в металлах / Е. Фромм. Е. Гебхард. М.: Металлургия, 1980. - 712 с.

96. Сторонкин A.B. Термодинамика гетерогенных систем / A.B. Сторонкин. Л.: ЛГУ, 1969.- 189 с.

97. Термодинамика процессов восстановления окислов металлов. М, Металлургия, 1970.- 400 с.

98. Третьяков Ю.Д. Твердофазные реакции / Ю.Д. Третьяков. - М.: Химия, 1978.- 359 с.

99. Крегер Ф. Химия несовершенных кристаллов / Ф. Крегер - М.: Мир, 1969. -655 с.

100. Твердофазное взаимодействие бериллиевой керамики с металлами при изготовлении замедляющих систем ламп бегущей волны миллиметрового диапазона [Текст]/ Зоркин А.Я., Орлова М.Д., Логинов Д.А., Муженский A.A. // Современные материалы, техника и технология: материалы 3-й междунар. Науч.-практич. конф., г. Курск, дек. 2013 г.: в 3-х т., 2013. Т-1. - С.137-142.

101. Диффузионная сварка спиральных замедляющих систем / Зоркин А .Я., Орлова М.Д., Муженский A.A., Логинов Д.А. // Сварка и диагностика: сб. докл. науч.-техн. конф., г. Екатеринбург, 2013 г. - С. 60-64.

102. Твердофазное соединение спирали и опорных стержней из керамики за счет разницы термического коэффициента линейного расширения элементов оправки [Текст] / М. Д. Орлова, Н. И. Бабкова, А. Я. Зоркин // Инжиниринг Техно 2014 : сб. тр. II междунар. науч.-практ. конф., г. Саратов, июнь-июль 2014 г. - Саратов, 2014. - Т. 1. - С. 146-150. - С. 149-150.

103. Термическое сопротивление спиральных замедляющих систем изготовленных методом твердофазного соединения металлокерамических элементов / М.Д. Орлова, А.Я. Зоркин, A.B. Перекрестов, Н.И. Бабкова //

«Актуальные проблемы электронного приборостроения» материалы 11-й международной научно-технической конференции, г. Саратов, сентябрь 2014 г. Саратов.: СГТУ., 2014 - С. 434-441.

При

Акт о внедрении результ; ,, х )й работы

b

Ростехнологии алма\

«УТВЕРЖДАЮ» Генеральный директор

ОАО ¿111111 «Алмаз»

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «гАЛМАЗ»

' \\ / /

; у-*>,„ 4 , ¡/

......X

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы Орловой Марины Дмитриевны «Твердофазное соединение элементов металлокерамических узлов спиральных замедляющих систем»

Комиссия в составе: генерального директора Бушуева H.A., заместителя директора ППЦ «Электронные системы» но научной работе Кудряшова В.П.И главного технолога НПЦ «Электронные системы» Бабковой H.Ii составила настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы Орловой М.Д.. представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук, использованы в процессе выполнения научно-исследовательской работы «Пак«» в виде:

1) применения разработанного способа твердофазного соединения опорных керамических стержней со спиралью;

2) применение предлагаемой технологии нанесения медного покрытия на молибденовую спираль;

3) результатов исследований и экспериментов взаимодействия керамики на основе оксида бериллия с медыо;

4) разработаноП технологии сборки ВЧ-пакста замедляющей системы ЛБВ. с учетом применения предложенных технологических процессов: нанесения покрытия и твердофазного соединения.

Использование указанных результатов позволило: снизить термическое сопротивление ВЧ-пакета, тем самым, увеличить мощность прибора за счет повышения теплорассеивающей способности замедляющей системы.

Зам. директора НПЦ «Электронные системы» по научной работе

В.П. Кудряшов

Главный технолог НПЦ «Электронные системы»-^^'.-у ИМ, Бабкова