Прецизионная микро- и нанообработка изделий из труднообрабатываемых материалов, имеющих сложный пространственный контур, пучками быстрых атомов, получаемых в газоразрядной плазме путем ускорения и перезарядки ее ионов (промежуточный, этап 1)

Объектом исследования являются заполнение рабочей вакуумной камеры однородной плазмой и формирование в ней с помощью ускоряющих сеток, погруженных в плазму, как широких, так и сфокусированных пучков быстрых атомов для упрочнения поверхности как металлических, так и диэлектрических изделий имплантацией в нее быстрых атомов с энергией до 30 кэВ, а также синтезом на ней упрочняющих покрытий с бомбардировкой импульсными пучками атомов с высокой энергией. Цель работы – изучение формирования широких и сфокусированных пучков быстрых атомов с помощью погруженных в плазму плоских сеток, сеток с вогнутыми поверхностями и сеток, выполненных в виде набора плоских параллельных пластин, а также компрессии широких пучков для интенсивного травления поверхностного слоя и полирования поверхности. За отчетный этап выполнения работы авторским коллективом модифицированы две установки «Булат» и «Гамма» с вакуумными камерами, заполняемыми однородной плазмой тлеющего разряда. Внутри камер на вводах высокого напряжения установлены держатели погружаемых в плазму плоских сеток, сеток с вогнутой поверхностью и сеток в виде набора плоских параллельных пластин. Разработана установка для полирования образцов сложной формы с полостями. Проведены исследования полирования образца быстрыми атомами аргона с большим углом падения на его поверхность. Область применения – изготовление ответственных деталей и узлов авиационной и космической техники, медицинского оборудования, нефтегазового комплекса и современных вооружений. В связи с этим установки с вакуумными камерами, позволяющие формировать в них пучки быстрых атомов для упрочнения поверхности изделий произвольной формы имплантацией и осаждением твердых покрытий, вполне соответствует современному состоянию и перспективам развития научно-технического комплекса страны. Применение результатов, полученных в настоящей работе, повысит эффективность процессов упрочнения поверхности изделий, надежность оборудования, производительность и конкурентоспособность продукции отечественного машиностроения.