Способ очистки поверхности электрода термоэмиссионного преобразователя от углерода и его соединений Советский патент 1990 года по МПК H01J45/00 G21D7/00 

Јь

| ел

Јъ

Изобретение относится к термоэмиссионному методу преобразования тепловой энергии в электрическую и может быть использовано при изготовленни термоэмнссионных преобразователей (ТЭП). Цель изобретения - повышение скорости и качества очистки, достигается увеличением глубины очистки поверхностного слоя и обеспечением возможности очистки непосредственно в собранном ТЭП. В электрод ТЭП на ионно-лучевом ускорителе проводят имплантацию кислорода дозой 10 - 101 ион/см с ускорением 60 - 80 кэВ. Затем электрод померда- ют в вакуумную камеру или устанавливают на рабочее место в ттп. Получив вакуум с остаточным давлением не выше 6,65 Ю Па, электрод нагревают и отжигают в течение 3 - 4 ч при 750 - 850 С. При этом поверхность электрода на глубину около 1ОООА очищается от углерода и его соединений. Способ не требует предварительной тренировки установки, сокращает время обечгаживания и улучшает качество очистки поверхности электрода, что повышает ресурс работы ТЭП, i (Я с

Изобретение относится к технологии изготовления электродов термоэмиссионных преобразователей (ТЭП).

Целью изобретения является повышение скорости и качества очистки электрода.

Поставленйая цель достигается за счет возможности осуществления процесса непосредственно в собранном ТЭП и увеличения глубины очистки поверхностного слоя.

Параметры способа обоснованы экспериментальным путем. Уменьшение ускоряющего напряжения до 30, 40 и 50 кэВ приводит к заметному уменьшению глубины залегания максимума содержания кислорода в приповерхностном слое и, как следствие, к уменьшению глубины очистки. Увеличение ускорения до 100, 120 кэВ не приводит к увеличению глубины залегания максимума распределения концентра

ции кислорода и, следовательно,глубины очистки из-за-увеличения скорости распыления приповерхностного слоя ионами кислорода в процессе имплантации. При давлении остаточных газов выше б,б5-1ГГ Па происходит адсорбция углерода на поверхность из остаточного вакуума, что снижает эффективность способа, так как имплан- тированный кислород расходуется на взаимодействие с адсорбирующим углеродом и последующую десорбцию в виде СО.

Для осуществления способа в электрод ТЭП на ионно-лучевом ускорителе проводят имплантацию кислорода дозой Ю 6 - 2-Ю ион/см7 с ускорением 60-80 кэВ. Затем электрод помещают в вакуумную Камеру или устанавливают на рабочее место в ТЭП и, получив

вакуум не ниже 6,65 10 Па, электрод нагревают и отжигают при 750-850°С в течение 3-4 ч. При этом поверхность электрода на глубину около 1000 А очищается от углерода и его соединений.

Пример. Способ реализован на электроде из монокристаллического

Q

5

0

25

™

молибдена. Имплантация кислорода осуществлена с суммарной дозой 2 х х 10° ион/см1. После этого электроды отжигались при 750 и 850°С с одновременным контролем времени очистки поверхности от углерода. Полная очистка поверхности от углерода в первом случае осуществлена за 180 мин, а во втором - за 200 мин. Глубина очистки составила около 1000 А.

Формула изо бретения

Способ очистки поверхности электрода термоэмиссионного преобразовка- теля от углерода и его соединений, включающий нагрев и отжиг электрода в вакууме в присутствии кислорода, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости и качества электрода из молибдена, перед нагревом в приповерхностный слой электрода имплантируют ионы кислорода дозой 1016 - 2 -10й ион/смс и энергией 60 - 80 кэВ, а отжиг осуществляют в течение 3 - 4 ч при 750 - 850 С и давлении остаточных газов не более 6, Па