Электрофизические аспекты электронно-лучевых технологий обработки стекла на основе форвакуумных плазменных источников электронов (промежуточный отчет за 2 год)

Цель проекта - исследование особенностей взаимодействия электронного пучка со стеклом в форвакуумном диапазоне давлений. В отчетном периоде был измерен состав газовой атмосферы вакуумной камеры при электронно-лучевой обработке непроводящих кварцевых стекол в среде инертного газа (гелия). Показано, что изменение состава остаточной атмосферы напрямую связано со степенью влияния пучка на образец. При этом плавление и испарение кварцевого стекла в значительной мере меняет состав газовой атмосферы. Показано, что при электронно-лучевом воздействии в образцах кварцевого стекла образуется углубление «кинжальной» формы, размерами которого можно управлять путем изменения ускоряющего напряжения и времени воздействия. Скорость уноса вещества при электронно-лучевой фрезеровке в зависимости от параметров электронно-лучевого воздействия может изменяться от 10 до 70 мг в минуту. Применение автоматизированной системы отклонения электронного пучка позволяет производить размерную резку и фрезеровку стекла по сложной траектории с контролем глубины. Исследованы особенности изменения оптических свойств стекол при электронно-лучевой обработке. Отработана методика тепловизионного измерения температурных полей при электронно-лучевом воздействии на стекла. Измерен градиент температуры на поверхности стеклянных образцов в зависимости от условий облучения. Проведены расчеты температурных полей в кварцевых стеклах с использованием метода конечных элементов, позволяющие расширить диапазон рабочих температур тепловизора. По результатам проделанной работы опубликованы три статьи, две статьи приняты в печать, сделаны четыре доклада на международных конференциях, получены патент РФ на изобретение и свидетельство о государственной регистрации программ ЭВМ. Все запланированные на отчетный период задачи выполнены в полном объеме.