Патенты автора Большаков Андрей Петрович (RU)
Изобретение относится к СВЧ плазменному реактору для плазмохимического осаждения алмазного покрытия на подложку из твердого сплава, выполненному с возможностью регулирования температуры косвенного нагрева подложки. СВЧ плазменный реактор содержит вакуумную камеру с резонатором, верхнее и боковые смотровые окна, систему откачки воздуха из упомянутой вакуумной камеры и подачи в нее газовой смеси для осаждения алмазного покрытия, источник СВЧ мощности и проводящее запредельное кольцо, выполненное с возможностью расположения внутри него подложки. Подвижное охлаждаемое основание проводящего запредельного кольца выполнено с возможностью изменения высоты внутренней поверхности проводящего запредельного кольца при перемещении с сохранением постоянной высоты его внешней поверхности. Актуатор выполнен с возможностью обеспечения движения через сердечник сильфона и трубопровод охлаждения охлаждаемого основания проводящего запредельного кольца за счет получения сигналов регулятора и средств программного управления, обеспечивающих прием и обработку входящих сигналов инфракрасного пирометра. Инфракрасный пирометр выполнен с возможностью контроля, стабилизации и регулирования температуры косвенного нагрева подложки. Энкодер выполнен с возможностью формирования сигналов для драйвера управляющего шагового двигателя, определяющих диапазон позиционирования подложки, лежащей на подвижном охлаждаемом основании проводящего запредельного кольца. Обеспечивается расширение диапазона возможностей осаждения покрытий при упрощении конструкции устройства, уменьшении его габаритов и снижении расхода газовой смеси и потребляемой мощности. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к способу управления температурным режимом роста алмазной пленки на поверхности по меньшей мере одной подложки из твердого сплава. Основную проводящую платформу размещают в герметичной осесимметричной вакуумной камере СВЧ плазменного реактора с однородным температурным полем, при этом центральную часть упомянутой камеры выполняют в виде СВЧ резонатора. Равновысокие подложки располагают внутри стационарного проводящего запредельного кольца в виде плазмообразующей кассеты на его подвижном охлаждаемом основании, связанном с актуатором. Внутреннее основание запредельного кольца выполняют как часть основной проводящей платформы и с зазором с основной проводящей платформой для обеспечения его относительного перемещения внутри упомянутой основной проводящей платформы аксиально СВЧ резонатору. Проводят откачку воздуха из упомянутой вакуумной камеры. Осуществляют подачу в нее газовой смеси для осаждения алмазной пленки. Регулируют температуру подложки за счет позиционирования положения подложки при смещении подвижного основания запредельного проводящего кольца с помощью актуатора через трубопровод охлаждения. Трубопровод охлаждения выполняют осесимметричным подвижному основанию запредельного кольца, аксиально оси резонатора СВЧ плазменного реактора с использованием обратной связи с оптическим инфракрасным пирометром. Подвижное основание запредельного кольца и основная проводящая платформа имеют независимые системы охлаждения. Обеспечивается автоматизация управления температурой подложки при стабилизации температуры нагрева подложки и стабилизации скорости роста алмазной пленки для получения адгезионно прочной структуры однослойного или многослойного покрытия из газовой фазы в СВЧ-плазме. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к СВЧ плазменному реактору для осаждения алмазной пленки на подложку из твердого сплава, выполненному с возможностью регулирования температуры косвенного нагрева подложки. СВЧ плазменный реактор содержит герметичную осесимметричную камеру, центральная часть которой является СВЧ резонатором, и установленные в указанной камере подложкодержатель для размещения подложки или группы подложек из твердого сплава, представляющий собой радиальный волновод с СВЧ полем, и запредельное проводящее кольцо из тугоплавкого материала в виде волновода. Подложкодержатель установлен в указанной камере на охлаждаемой проводящей платформе. Упомянутое запредельное проводящее кольцо выполнено с возможностью размещения в его отверстии подложки или группы подложек из твердого сплава. Запредельное проводящее кольцо регулируемо по температуре по обратной связи с инфракрасным пирометром. Запредельное проводящее кольцо установлено на одном конце подвижного держателя из СВЧ прозрачного материала, а второй конец упомянутого держателя соединен с актюатором, взаимодействующим по сигналу от инфракрасного пирометра. Основание запредельного проводящего кольца обращено к подложкодержателю подложки. Подложка ориентирована перпендикулярно держателю запредельного проводящего кольца. Высота H перемещения упомянутого кольца аксиально СВЧ резонатору составляет 0,75h<H≤1,75h высоты h одной или группы упомянутых подложек, установленных в отверстие кольца. Обеспечивается управление и стабилизация температуры нагрева подложки, лежащей на базовой проводящей платформе реактора внутри запредельного проводящего кольца, стабилизация скорости роста алмазной пленки для получения однородной структуры однослойного или многослойного покрытия с точностью стабилизации температуры ±10 °С на 100 мкм смещения запредельного кольца. 7 ил., 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к способам управления работой турбокомпрессорных установок и может быть использовано для управления процессом возникновения критических нестационарных автоколебаний компрессора нагнетателя, возникающих при испытаниях преимущественно авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) и газотурбинных двигателей (ГТД) для стационарных станций. В известном способе управления турбокомпрессорной установкой, включающем измерение температуры и давления воздуха на входе в компрессор, температуры газов за турбиной низкого давления, частоты вращения ротора низкого давления и давления воздуха за компрессором высокого давления, измерение расхода топлива и величин углов установки входного и направляющих аппаратов компрессора низкого давления и формирование по измеренным параметрам рабочей частоты вращения ротора низкого давления и формирование управляющих воздействий при регулировании частоты вращения ротора низкого давления по величине рассогласования между математически заданными программными и измеренными значениями параметров, согласно изобретению до начала возникновения критических нестационарных автоколебаний частоты вращения ротора низкого давления дополнительно измеряют статическое давление на входе в компрессор, полное давление за компрессором низкого давления и полное давление не менее чем в двух точках в радиальном сечении к оси компрессора высокого давления, по статистически значимым относительно математически заданных программных значений измеренных величин с учетом статического давления, температуры, усредненного полного давления на входе в компрессор высокого давления и полного давления за компрессором низкого давления определяют расход воздуха, соответствующий рабочей частоте вращения ротора низкого давления, а формирование управляющих воздействий производят по величине рассогласования между математически заданными программными значениями расхода воздуха и расхода воздуха, определенного по значениям измеренных величин в интервале запаса устойчивости компрессора, при этом управляющее воздействие производят помпажной заслонкой, установленной на турбокомпрессорной установке. Применение изобретения предотвращает возникновение критических нестационарных автоколебаний частоты вращения ротора компрессора-нагнетателя, позволяет обеспечить управление турбокомпрессорной установкой и ее работу в узкой рабочей зоне при максимальных значениях КПД и заданных запасов его газодинамической устойчивости компрессора, обеспечивает заданное равномерное поле давления и температур на рабочие места, снижает расход топлива и исключает неоправданные остановки турбокомпрессорной установки. 1 ил., 3 табл.
Изобретение относится к системам управления работой турбокомпрессорной установки и может быть использовано для управления процессом возникновения критических нестационарных автоколебаний компрессора нагнетателя при испытаниях преимущественно авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) и газотурбинных двигателей (ГТД) для стационарных станций. Известная система управления турбокомпрессорной установкой, содержащая средства измерения температуры и давления воздуха на входе в компрессор, средства измерения температуры газов за турбиной низкого давления, устройства измерения частоты вращения ротора низкого давления и давления воздуха за компрессором высокого давления, средства для измерения расхода топлива и величин углов установки входного и направляющих аппаратов компрессора низкого давления, вычислительное устройство для формирования по измеренным параметрам величины рабочей частоты вращения ротора низкого давления и для формирования величины управляющего воздействия для регулирования частоты вращения ротора низкого давления по величине рассогласования между математически заданными программными и измеренными значениями параметров и средство для передачи величины управляющего воздействия на устройство управления параметрами компрессора, по предложению дополнительно снабжена средствами измерения статического давления на входе в компрессор, полного давления, не менее чем в двух точках в радиальном сечении к оси компрессора-нагнетателя, снабжена дополнительным вычислительным устройством для определения расхода воздуха, соответствующего рабочей частоте вращения ротора компрессора-нагнетателя, устанавливаемого по статистически значимым относительно математически заданных программных значений измеренных величин с учетом статического давления, температуры, усредненного полного давления на входе в компрессор-нагнетатель и полного давления за компрессором-нагнетателем и для формирования управляющих воздействий по величине рассогласования между математически заданными программными значениями расхода воздуха и расхода воздуха, определенного по значениям измеренных величин в интервале запаса устойчивости компрессора-нагнетателя, а управление параметрами компрессора-нагнетателя производят помпажной заслонкой, установленной на турбокомпрессорной установке. Применение изобретения позволяет предотвратить возникновение критических нестационарных автоколебаний частоты вращения ротора низкого давления, позволяет обеспечить управление компрессорной установкой и ее работу в узкой рабочей зоне при максимальных значениях КПД запасов его газодинамической устойчивости, снизить расход топлива и исключить неоправданные остановки. 2 ил.
Изобретение относится к СВЧ плазменному реактору с объемно-резонаторной передачей энергии в область над подложкой, ограниченной формой плазменного образования в виде полуэллипса, создающей косвенный нагрев при осаждении покрытия на низкоаспектной подложке или одновременно на группе подложек. СВЧ плазменный реактор для получения однородной нанокристаллической алмазной пленки содержит герметичную осесимметричную камеру, центральная часть которой является СВЧ-резонатором и представляет собой радиальный волновод с СВЧ-полем, и установленный в ней охлаждаемый держатель подложки и отличается тем, что в СВЧ-резонаторе аксиально реактору установлена плазмообразующая кассета с наружным диаметром, пропорциональным длине волны СВЧ-поля, имеющая по меньшей мере одно внутреннее отверстие, причем основание упомянутой кассеты обращено к держателю подложки, а оси отверстий ориентированы перпендикулярно к ней, при этом высота Н кассеты составляет 1,75h ≤ Н > 0,75h, где h - высота подложки для размещения во внутреннем отверстии кассеты. Обеспечивается создание СВЧ плазменного реактора с высокой однородностью температурного поля на поверхности подложек для получения однородной нанокристаллической алмазной пленки. 3 ил., 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к области механической обработки алмазов, в частности ультразвуковой обработки, и может быть использовано при шлифовании алмазных пленок, имеющих внешний слой из поликристаллических алмазов на поверхности основания. Производят удаление кристаллитов упомянутого внешнего слоя путем воздействия на них ультразвуковым излучателем с формированием регистрируемой шероховатости внешнего слоя. Используют ультразвуковой излучатель, имеющий плоскую излучающую торцевую поверхность из интерметаллида Ti3Al. Воздействие ультразвуковым излучателем на кристаллиты осуществляют в ванне через поток подаваемой между упомянутой излучающей поверхностью и поверхностью основания суспензии, содержащей алмазный порошок, в режиме кавитации с обеспечением микроскалывания кристаллитов внешнего слоя основания. Амплитуду колебаний А ультразвукового излучателя выбирают равной A=(2-8)Ra, а размер В алмазного зерна в суспензии равным В=3А, где Ra - исходная шероховатость внешнего слоя основания. В результате повышается производительность и качество шлифования алмазной поверхности. 5 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области измерения альфа-радиоактивности в жидкой и газообразной средах. Погружной детектор альфа-частиц на основе алмазного чувствительного элемента в виде пластины, отличающийся тем, что контакты, создающие электрическое поле в объеме алмазного чувствительного элемента, выполнены в виде трехмерного массива заглубленных графитовых электродов, при этом трехмерный массив заглубленных графитовых электродов формируется в алмазной пластине со стороны грани, обращенной внутрь детектора, и алмазный чувствительный элемент в виде пластины запрессовывается в герметичный корпус детектора таким образом, чтобы противоположная электродам грань пластины была обращена к исследуемой среде. Технический результат – повышение чувствительности детектора, расширение диапазона регистрируемых частиц, упрощение конструкции. 2 ил.
Изобретение относится к способам получения монолитных соединений стержней из поликристаллических алмазов, предназначенных для использования в производстве приборов электроники, оптики, СВЧ-техники, в частности для изготовления диэлектрических опор в лампах бегущей волны (ЛБВ), использующих низкий коэффициент поглощения на частотах генерации. Способ сращивания компонентов из поликристаллических CVD-алмазов в СВЧ- плазме заключается в том, что торцы соединяемых образцов поликристаллического алмаза (ПКА) размещают на промежуточной монокристаллической алмазной подложке (ПМАП) на ростовой грани {100}, которая перпендикулярна к направлению оси сращиваемого соединения, навстречу друг другу с зазором S не менее (0,5-5,0)⋅h, где h - высота ПКА, при этом торцы ПКА выполнены со скосами с углом раскрытия α(°)=tg(Vэ.пка⋅τ)/(Vэ.мка/⋅τ), где τ - полное время роста сварного соединения, Vэ.пка - скорость встречного роста слоев на ПКА и на боковой грани {111} ПМАП, Vэ.мка - скорость эпитаксиального роста монокристаллического слоя алмаза на ростовой грани {100} ПМАП. Монолитное соединение создается методом одновременного эпитаксиального ускоренного и замедленного роста CVD-слоев на промежуточной монокристаллической алмазной подложке (ПМАП) и встречно растущих слоев на гранях ПМАП и сращиваемых торцах ПКА перпендикулярно направлению оси соединения, на оптимальном расстоянии от основания соединяемых компонентов, торцы которых выполнены со скосами, равными половине угла раскрытия монолитного неразъемного соединения α(°). Изобретение обеспечивает экономию затрат времени и средств на выращивание заготовок большого размера, замену их менее дорогостоящими заготовками меньшего размера и удовлетворяющими требованиям вырезки из них элементов стержней опор для ЛБВ, приобретающих нужную длину после сращивания. 2 ил., 2 табл., 1 пр.
ДЕРЖАТЕЛЬ ПОДЛОЖКИ // 2607110
Изобретение относится к СВЧ технике и может быть использовано для изготовления держателей для подложек, на которых формируют методом плазменного парофазного химического осаждения пленки или покрытия различных материалов, в частности углеродные (алмазные) пленки или покрытия. Держатель подложки выполнен в виде диска из тугоплавкого высокотемпературного переходного металла, при этом верхняя поверхность держателя, выполнена шлифованной, а нижняя поверхность держателя содержит кольцевые пазы, образованные концентрическими окружностями. Между кольцевыми пазами образованы внешний и средний теплоотводящие элементы в виде кольцевых выступов и центральный теплоотводящий элемент, представляющий собой выступ в виде круга. Обеспечивается повышение однородности распределения температурного поля по поверхности держателя, обеспечивающего однородность роста пленки по толщине. 10 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 пр.
Изобретение относится к способам доводки ориентации подложек из монокристаллических алмазов, предназначенных для эпитаксиального роста из газовой фазы монокристаллических алмазных пластин высокого структурного совершенства, используемых в производстве рентгеновских монохроматоров, приборов электроники, оптики. Сущность изобретения: в способе доводки ориентации алмазной монокристаллической подложки в процессе шлифовки и полировки, закрепляемой с помощью планшайбы на шпинделе устройства, выполненного сборным, с возможностью плавного поворота по нониусу вокруг оси в двух взаимно перпендикулярных направлениях с фиксацией, корректировка угла разориентации ростовой поверхности с дифракционной плоскостью выполняется без съема кристалла на узком участке, площадь которого находится в пределах 1-5% от общей площади подлежащей доводке грани подложки, с использованием методов промежуточных измерений не требующих рентгеновской дифрактометрии и переполировки всей ростовой поверхности, что позволяет обеспечить лучшее качество, экономию времени и проводить доводку с точностью, определяемой ценой делений нониуса. Способ предназначен для повышения качества, экономии времени доводки ориентации ростовых поверхностей подложек для эпитаксии алмаза с точностью угла разориентации с дифракционной плоскостью 12 угловых минут (0,2 градуса), путем полирования на кромке подложки корректирующей площадки, доля которой в общей площади подлежащей доводке грани находится в пределах 1-5%. 1 табл., 2 ил., 1 пр.
Изобретение относится к области получения поликристаллических материалов, а именно к композиционным материалам на основе алмаза, полученным путем спекания алмазных зерен и металлов с дисперсно-упрочняющими добавками и армирующей CVD алмазной компонентой в виде вставки, модифицированной в условиях высоких давления и температуры, и может быть использовано для изготовления бурового и правящего инструмента. Алмазный поликристаллический композиционный материал с дисперсно-упрочняющей добавкой содержит тугоплавкую оболочку, в которой размещены порошки алмаза, металла и CVD алмазная вставка. Оболочка выполнена из тугоплавкого металла, преимущественно тантала или ниобия. В качестве металлов используются никель, кобальт, а в качестве дисперсно-упрочняющей добавки - нанопорошок карбида вольфрама при следующем соотношении компонентов, мас. %: порошок алмаза и CVD алмазная вставка 85-90, никель 7-9, кобальт 2-4, нанопорошок карбида вольфрама 0,1-3,0. Технический результат изобретения - повышение твердости и износостойкости армированного CVD алмазом спеченного композита и надежное крепление материала в буровом инструменте. 1 пр., 1 табл.
