1 / 19

Области использования пучково-плазменных технологий

Радиационно-пучковое модифицирование мощными ионными пучками позволяет получать в поверхностных слоях материалов составы и структуры, недоступные ни одному из традиционных металлургических способов. Приоритетные направления развития науки, технологий и техники РФ

kert
Download Presentation

Области использования пучково-плазменных технологий

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Радиационно-пучковое модифицирование мощными ионными пучками позволяет получать в поверхностных слоях материалов составы и структуры, недоступные ни одному из традиционных металлургических способов. Приоритетные направления развития науки, технологий и техники РФ Индустрия наносистем и материалов Транспортные, авиационные и космические системы Перечень критических технологий РФ Нанотехнологии и наноматериалы Технологии создания и обработки композиционных и керамических материалов Технологии создания и обработки кристаллических материалов Технологии создания электронной компонентной базы Технологии создания биосовместимых материалов Области использования пучково-плазменных технологий

  2. К основным приоритетным направлениям развития ТПУ относятся: • Рациональное природопользование и глубокая переработка • природных ресурсов. • 2. Традиционная и атомная энергетика, альтернативные технологии • производства энергии. • 3. Нанотехнологии и пучково-плазменные технологии создания • материалов с заданными свойствами. • 4. Интеллектуальные информационно-телекоммуникационные системы • мониторинга и управления. • 5. Неразрушающий контроль и диагностика в производственной • и социальной сферах.

  3. Параметры ускорителя ТЕМП: • ускоряющее напряжение 250 – 300 кВ; • длительность импульса 80 нс; • плотность ионного тока на мишени 50 – 250 А/см2; • частота импульсов 5 - 10 имп./мин. • Beam composition: ions of carbon (C+, C2+, C3+) and protons, 3

  4. Action mechanism A Melt region Ablation plasma Stress wave HPIB Cooling by thermal conduction Stress wave Ion range

  5. Surface 10 μm 100 μm 10 μm Initial surface 10 μm Hard alloy treatment byHigh Power Pulsed Ion Beam

  6. substrate High Power Ion Beam Deposition (IBD) Scheme of the process of target ablation Target Ablated plasma Substrate The photo has been made with the opened shutter of a camera on the TEMP – 1 accelerator

  7. Plasmachemical Film and powder formation by HPIB-induced ablation The experimental scheme 1 5 4 3 2 6 7 1 – vacuum chamber; 2 – magnetic insulated diode; 3 – high power ion beam; 4 – the target; 5 – supersonic gas valve; 6 – the substrate; 7 – the holder

  8. Magnetically isolated diode Supersonic gas valve Target holder Vacuum chamber Substrate holder Plasmachemical film and powder formation by HPIB-induced ablation (picture of working chamber)

  9. Fullerenes production (Dates: K.Yatsui at all, EDI)

  10. The main areas of HPIB applications • Inertial Confinement Fusion (ICF) • Radiation and Nuclear Physics • Material Processing (from 1980) • HPIB processing • The use of HPIB-induced ablation • Plasma chemical film and powder formation by HPIB-induced ablation • The combined technology on the base of HPIB treatment • Industrial application • Others Applications

  11. Low Power Accumulation High Power Outputs Primary energy source Energy storage Pulse forming section Load ns s D.C. Charge Pulsed Power Pulsed Discharge Principles of Pulsed Ion Beam formation

  12. Функциональная схема ускорителя ТЕМП: 1 – генератор импульсного напряжения; 2 – двойная формирующая линия; 3 - катод; 4 – анод.

  13. 1. Конструкция, принцип работы и основные параметры генератора сильноточных импульсных ионных пучков «ТЕМП - 4» Схема ускорителя «ТЕМП - 4» : 1, 3 – разрядники; 2 – ДФЛ; 4 – зарядная индуктивность; 5 – вакуумная камера; 6 – МИД; 7 – мишенный узел; 8 – ГИН Маркса; 9 – вакуумный пост. 13

  14. Ion acceleratorTEMP-4M Diode joint of accelerator TEMP-4M 14

  15. TEMP-4M: voltage 200-300 kV Beam composition: ions of carbon (C+, C2+, C3+) and protons, ion current density on target 10-150 A/cm2 (for different types of diodes), pulse frequency 5-10 pulses per minute. 15

  16. Диагностическое оборудование ускорителя ТЕМП - 4 Диодная камера ускорителя • Емкостной делитель напряжения • Пояса Роговского ГИНа, ДФЛ и диода • Цилиндр Фарадея • Комбинированный делитель напряжения • Резистивный делитель напряжения 16

  17. Высоковольтный делитель Зиновьева конструктивное изображение делителя Зиновьева Таким образом, Эквивалентная схема делителя. 17 Делитель Зиновьева

  18. Схема калибровки делителя Зиновьева Осциллограммы на входе (1) и на высоковольтном выходе (2) высоковольтного делителя Зиновьева 18

  19. Емкостной делитель напряжения ДФЛ внешний вид емкостного делителя емкостной делитель, установленный в ДФЛ 19 Ионный ускоритель «ТЕМП-4М»: 1-емкостной делитель напряжения.

More Related