Дворежимне імпульсне джерело плазми

Ю. О. Сисоєв, Ю. В. Широкий, К. В. Фесенко

Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут», вул. Вадима Манька, 17, 61070 Харків, Україна

Отримано: 23.06.2026; остаточний варіант - 30.06.2026. Завантажити: PDF

У даній статті описано конструкцію та принцип дії розробленого дворежимного імпульсного плазмового джерела, здатного працювати як імпульсне вакуумно-дугове джерело плазми, так і як імпульсна магнетронна розпорошувальна система. Перехід між режимами роботи забезпечується зміною конфіґурації магнетного поля у робочому об'ємі плазмового джерела, зміною послідовности спрацьовування пускових плазмових інжекторів та енергії, що вкладається в пускові розряди, а також зміною напруг живлення, які подаються на основні електроди джерела. Запропоноване технічне рішення значною мірою спрощує конструкцію йонно-плазмових установок, призначених для реалізації гібридних (комбінованих) технологій нанесення покриттів різного призначення. Практичні випробування дворежимного імпульсного плазмового джерела в гібридній технології нанесення покриттів, за якою на першому етапі (йонне очищення) використовувався вакуумно-дуговий режим роботи, а на другому етапі (безпосереднє нанесення покриття) — магнетронний режим, показали, що сформовані покриття характеризуються високою адгезією до основи та не містять мікрочастинок матеріялу катоди, що свідчить про їхню високу якість.

Ключові слова: вакуумно-дуговий розряд, магнетрона розпорошувальна система, конфіґурація магнетного поля, пусковий інжектор, гібридні технології одержання покриттів.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v48/i07/0679.html

PACS: 68.55.Ln, 52.50.Dg, 52.77.Dq, 52.80.Vp, 81.15.Cd, 81.15.Jj

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА

A. A. Andreev, L. P. Sablev, and S. N. Hryhorev, Vakuumno-Dugovyye Pokrytiya [Vacuum-Arc Coatings] (Kharkov: NSC ‘Kharkov Institute of Physics and Technology’: 2010) (in Russian).
Y. Y. Aksenov, A. A. Andreev, V. A. Belous, V. E. Strelnytskyi, and V. M. Khoroshykh, Vakuumnaya Duga: Istochniki Plazmy, Osazhdenie Pokrytiy, Poverkhnostnoye Modifitsirovanie [Vacuum Arc: Plasma Sources, Coating Deposition, Surface Modification] (Kiev: Naukova Dumka: 2012) (in Russian).
A. I. Kuzmichev, Magnetronnyye Raspylitelnyye Sistemy. Kniga 1. Vvedenie v Fiziku i Tekhniku Magnetronnogo Raspyleniya [Magnetron Sputtering Systems. Book 1. Introduction to the Physics and Technology of Magnetron Sputtering] (Kiev: Avers: 2008) (in Russian).
P. J. Kelly and J. W. Bradley, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, 11, No. 9: 1101 (2009).
K. Yamamoto, S. Kujime, and K. Takahara, Surface and Coating Technology, 200: 1383 (2005).
R. Shishov, D. Dochev, I. Dermendzhiev, V. Zaharieva, and M. Ilieva, Vacuum Metallization Equipment Combining Magnetron Sputtering and Arc Evaporation Methods (VME-MS/ARC), Second National Conference with International Participation ‘Metal Science, Novel Materials, Hydro- and Aerodynamics 2012’ (Ruse University ‘Angel Kanchev’: 2012).
D. Geng, Yu X. Xu, and Q. Wang, Surface and Coatings Technology, 456: 129235 (2023).
R. Zhang, Q. Wang, Yu. Xu, L. Li, and K. Ho Kim, Lubricants, 13, No. 9: 390 (2025).
A. Anders, Cathodic Arcs – From Fractal Spots to Energetic Condensation (Springer: 2008).
V. M. Khoroshikh, PSE, 2, No. 4: 184 (2004) (in Russian).
P. M. Martin, Handbook of Deposition Technologies for Films and Coatings, Third Edition: Science, Applications and Technology (William Andrew: 2010).
P. J. Martin and A. Bendavid, Thin Solid Films, 394, Iss. 1–2: 1 (2001).
J. Vetter, J. Müller, and G. Erkens, IOP Conference Series: Mater. Sci. Eng., 39: 012004 (2011).
Iu. O. Sysoiev, Tekhnologiya Mashynobuduvannya. Zabezpechennya Ehfektyvnosti Protsesiv Otrymannya Vakuumno-Dugovykh Pokryttiv [Engineering Technology: Ensuring the Efficiency of Vacuum-Arc Coating Processes] (Kharkiv: National Aerospace University ‘Kharkiv Aviation Institute’: 2021) (in Ukrainian).
Iu. O. Sysoiev, Yu. V. Shyrokyi, and K. V. Fesenko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 47, No. 10: 1027 (2025).