Изобретение относится к области Электронной и ионной обработки поверхностей материалов.
В известных способах получения ионных лучей используют источники ионов, коллимированные магнитным нолем, нри высоких потенциалах ускорения электрического поля. Строение иониого луча достигается введением ограничительных диафрагм и электрических линз.
С целью понижения.потенциала ускоряющего ионы поля и сужения ионного луча согласно предлагаемому способу получения ионного луча для размерной обработки материалов, электронный луч-зонд направляют на обрабатываемый объект; вблизи последнего создают повышенное давление газа, ионами которого желательно проводить размерную обработку. Потенциал объекта обработки выбирают таким, чтобы создать в рабочем пространстве установки тормозящее электроны электрическое поле. В результате ионизации газа электронным ударом по пути движения электронного луча образуются ионы, которые ускоряются при движении к объекту и обрабатывают его поверхность. Вследствие фокусирующего влияния электронного пространственного за.ряда ионы приближаются к центру электронного пучка.
Для пояснения способа на фиг. 1 схематич но изображен поток заряженных частиц; на фиг. 2 - распределение потенциала.
В потоке заряженных частиц (см. фиг. 1) сплошными линиями со стрелками схематично представлены траектории электронов вблизи объекта обработки, а иунктирными линиями- траектории ионов.
Целесообразно создать такое распределение потенциала на пути электронного зоида, чтобы в некоторой точке А был бы самый высокий положительный потенциал (распределение потенциала, соответствующее этому случаю, см. на фиг. 2).
Ионы, образующиеся перед седловой точкой А, не проникают к объекту обработки; ионы, имеющие энергию меньше пороговой,
не производят распыление объекта, поэтому ионы, принимающие участие в эффективной ионной бомбардировке катода, образуются только на пути движения электронного зонда от эквипотенциали А-А до эквипотенциали
В-В, потенциал которой превышает потенциал объекта С-С на величину, равную порогу катодного распыления.
эквипотенциали А-А до объекта могут быть выбраны такими, чтобы вблизи поверхности объекта образовался относительный минимум потенциала (кривая б, фиг. 2). При этом значительно увеличивается площадь объекта, облучаемая электронами, и соответственно снижается тепловая нагрузка на объект.
Указанные параметры могут быть выбраны и такими, чтобы снижался или даже совсем прекращался электронный ток на объект. В этом случае должен существовать особый электрод для отбора электронного тока. Необходимым условием для сохранения малого диаметра ионного Обрабатывающего луча является отсутствие в пространстве .между эквипотенциалями А-А и В-В электронов (кроме заключенных внутри узкого электронного зонда).
Предмет изобретения
Способ получения ионного луча для размерной обработки материалов с использованием ионизации газа электронным лучом, отличающийся тем, что, с целью уменьщения размеров ионного луча и понил ения ускоряющего ионы электрического поля, направляют электронный луч-зонд в область тормозящего электроны электрического поля, которое создают с помощью соответствующих электрических потенциалов, сообщаемых поверхности обрабатываемого материала и экрану, располагаемому перед обрабатываемым материалом,
электронным лучом производят ноийзадию газа в области тормозящего электроны электрического поля, а получаемыми положительными ионами обрабатывают поверхность материала.
