Патенты автора Гаврилов Николай Васильевич (RU)

Изобретение относится к области технологии функциональных материалов и устройств нанофотоники, оптоэлектроники и конвертеров излучения с высокой термической стабильностью на базе наноразмерных тонкопленочных структур оксидов редкоземельных элементов. Способ получения оптического тонкопленочного покрытия из оксида гадолиния Gd2O3 на подложке из кварцевого стекла методом высокочастотного реакционного магнетронного распыления включает следующие операции. Предварительно из порошка металлического гадолиния с размером частиц от 5 до 20 мкм изготавливают мишень для распыления методом холодного прессования при давлении прессования от 10 до 50 МПа. Наносят покрытие из оксида гадолиния на поверхность упомянутой подложки в течение 5-6 ч при мощности магнетронного разряда от 100 до 200 Вт в аргон-кислородной среде c общим давлением 0,15 Па при объемной концентрации кислорода от 25 до 35%. В процессе нанесения температуру подложки поддерживают 150-250°С. После нанесения упомянутого покрытия подложку из кварцевого стекла с нанесенным покрытием из оксида гадолиния в виде тонкой пленки охлаждают в вакуумной камере при общем давлении не выше 10-3 Па до комнатной температуры. Обеспечивается повышение степени однородности и увеличение диапазона спектральной прозрачности до 5,5 эВ оптических тонкопленочных покрытий на основе оксида гадолиния Gd2O3 на подложке из кварцевого стекла. 5 пр., 3 ил.

Изобретение относится к способу вакуумного ионно-плазменного осаждения тонкой аморфной пленки из фосфор-оксинитрида лития LiPON на подложку. Проводят нагрев, плавление, испарение ортофосфата лития Li3PO4 и формирование пленки на поверхности подложки в плазме разряда низкого давления с самонакаливаемым полым катодом и анодом, состоящим из двух частей. Одной частью анода является анод-тигель, внутрь которого помещают порошок испаряемого вещества Li3PO4 и испаряют его со скоростью, регулируемой изменением величины тока в цепи анода-тигля. Второй частью анода является полый электрод-ионизатор. Плотность генерируемой плазмы регулируют изменением величины тока в цепи электрода-ионизатора. Li3PO4 испаряют в закрытом аноде-тигле, имеющем в крышке отверстие 6 мм для потока паров. Реактивный азот подают через полый электрод-ионизатор и увеличивают ток в цепи электрода выше порогового значения 30 А, при котором формируется аморфная пленка LiPON с высокой ионной проводимостью. Пленку LiPON формируют на поверхности подложки, имеющей плавающий потенциал и температуру ниже 200°С. После достижения требуемой толщины пленки выключают разряд, перекрывают напуск реактивного азота в реакционный объем. Затем в вакууме не выше 0,01 Па проводят стабилизирующий отжиг путем нагрева сформированной пленки LiPON до температуры 250°С и выдержки при этой температуре в течение 2 часов. Обеспечивается увеличение скорости осаждения пленки твердого электролита из фосфор-оксинитрида лития LiPON. 3 ил.

Изобретение относится к ионно-плазменному низкотемпературному осаждению нанокристаллического покрытия из оксида алюминия на изделия. Осуществляет плавление и испарение алюминия в плазме разряда низкого давления и формирование покрытия осаждением потока частиц плазмы на поверхность изделия в среде кислорода в условиях интенсивной ионной бомбардировки. Используют самостоятельный разряд с самонакаливаемым полым катодом в потоке аргона. Водоохлаждаемый анод-тигель помещают внутрь короткой магнитной катушки. Испарение алюминия из анода-тигля ведут путем увеличения плотности мощности на поверхности расплава пропусканием тока через магнитную катушку. Регулируют скорость испарения алюминия из анода-тигля изменением тока разряда в диапазоне 10-40 А. Устанавливают потенциал смещения изделий до 200 В и подают кислород. Формируют нанокристаллическое покрытие из оксида алюминия осаждением потока частиц из плотной газометаллической плазмы на поверхность изделия. Обеспечивается повышение качества покрытия. 4 ил., 1 пр.

Изобретение относится к способу получения нанокристаллического покрытия из альфа-оксида алюминия с высокой скоростью при пониженной температуре. Способ включает нанесение на поверхность изделия изоструктурного подслоя из оксида хрома, нагрев изделия, плавление и испарение алюминия и осаждение покрытия на поверхность изделия в кислородно-аргоновой плазме разряда в условиях ионной бомбардировки. Концентрация аргон-кислородной плазмы и скорость испарения алюминия регулируют независимо и в широких пределах изменением распределения тока между анодом-тиглем, в котором происходит плавление и испарение алюминия, и полым анодом-ионизатором, через который напускают кислород. Формирование покрытий со структурой альфа-оксида алюминия достигают тем, что при заданном значении скорости испарения алюминия устанавливают величину потенциала смещения на изделиях и ток в цепи анода-ионизатора, при которых обеспечивается требуемая для формирования нанокристаллической альфа-фазы оксида алюминия плотность тока и энергия ионов на поверхности растущего покрытия. Для формирования покрытия со структурой альфа-фазы оксида алюминия со скоростью 3-5 мкм/ч при температуре изделия 600оС температура поверхности расплава составляет 950-1000оС при плотности ионного тока и потенциале смещения в диапазоне 3-10 мА/см2 и 25-200 В, соответственно. 2 ил.

Изобретение относится к области нанесения покрытий из аморфного оксида алюминия на изделия из металла и диэлектриков и может быть использовано в различных областях науки и техники. Способ нанесения покрытия из аморфного оксида алюминия реактивным испарением алюминия осуществляют следующим образом. В рабочей камере прикладывают напряжение и зажигают тлеющий разряд между самонакаливаемым полым катодом, через полость которого подают поток аргона, и полым анодом, помещенным внутрь экрана, имеющего плавающий потенциал. В полости анода размещают навеску алюминия и используют его в качестве тигля, разогревают самонакаливаемый полый катод увеличением тока разряда до температуры, обеспечивающей переход тлеющего разряда в режим горения с двойным электрическим слоем пространственного заряда на входе в полый анод, и проводят очистку поверхности подложки, установленной напротив апертуры полого анода, распылением ионами аргона. Затем в рабочую камеру подают кислород и увеличивают ток разряда до значений, обеспечивающих разогрев и испарение алюминия с ионизацией его паров потоком ускоренных в двойном электрическом слое электронов и формированием потока ионов испаряемого алюминия, ускоренных до энергии 10-100 электрон-вольт в направлении подложки, с обеспечением формирования в среде, содержащей кислород и пары алюминия, покрытия из аморфного оксида алюминия. Обеспечивается получение высококачественного диэлектрического оксидного покрытия из аморфного оксида алюминия при регулируемой в широких пределах скорости нанесения. 1 ил.

Изобретение относится к области плазменной техники. Технический результат - повышение срока службы трубчатого самонакаливаемого полого катода в аксиально-симметричном магнитном поле. Способ повышения ресурса катода основан на изменении условий горения разряда в катодной полости при наложении резко неоднородного осесимметричного магнитного поля. С помощью кольцевых постоянных магнитов создают резко неоднородное магнитное поле, максимум которого располагается в плоскости выходной апертуры катода, в результате чего активная зона разряда, характеризующаяся максимальной плотностью тока эмиссии и скоростью эрозии катода, локализуется на торцевой поверхности катода. Повышение ресурса катода обеспечивается созданием условий, при которых износ катода происходит не только в радиальном, но и в продольном направлении путем перемещения катода или магнитов по мере эрозии катода, при котором сохраняется положение максимума магнитного поля в плоскости торца катода. Генератор плазмы на основе разряда с самонакаливаемым полым катодом может быть использован как в магнетронных системах нанесения покрытий для повышения плотности тока ионного сопровождения, так и в устройствах химического осаждения покрытий для плазменной активации процессов взаимодействия реагентов в рабочем объеме. 3 ил.

Изобретение обеспечивает генерацию плотной объемной импульсной плазмы и может быть использовано для интенсификации процессов взаимодействия частиц в объеме и одновременного ограничения температуры поверхности изделий, нагреваемых ионным потоком из плазмы. Способ генерации плотной объемной импульсной плазмы основан на возбуждении разряда с самонакаливаемым полым катодом в газоразрядной системе источника электронов с плазменным эмиттером и формировании широкого электронного пучка, ионизирующего и возбуждающего газ в объеме. Разряд с самонакаливаемым полым катодом зажигают в импульсно-периодическом режиме, при этом сочетание параметров режима (амплитуда, длительность и частота повторения импульсов) выбирают таким образом, чтобы приращение температуры эмитирующей поверхности полого катода за время импульса (Tmax-Tmin) обеспечивало требуемую величину импульсного тока термоэмиссии катода, а отвод тепла в объем полого катода и излучение с его внешней поверхности за время паузы не привели к снижению температуры эмитирующей поверхности полого катода ниже минимального уровня Tmin, обеспечивающего минимальный стартовый ток термоэмиссии для развития разряда при подаче импульса напряжения, причем значения температур определяются из соотношения Ричардсона-Дэшмана Imax=AT2maxexp(-eϕ/koTmax)S1и Imin=AT2minехр(-eϕ/koTmin)S1, длительность импульса t и частота повторения импульсов f определяются из соотношений (Tmax-Tmin)=(2q/λ)(αt/π)1/2, q=k1UIImax/S1, k1ImaxU⋅f⋅t~k2σT4minS2, где Imax, Imin - требуемая амплитуда тока и минимальный стартовый ток термоэлектронной эмиссии катода, S1, S2 - площадь эмитирующей и внешней поверхности полого катода, А - термоэлектрическая постоянная, Tmax, Tmin - максимальная импульсная и минимальная стартовая температура полого катода, еϕ - работа выхода электронов из материала полого катода, е - заряд электрона, ko - постоянная Больцмана, q - импульсная плотность мощности, выделяющейся на эмитирующей поверхности полого катода, λ и α - коэффициенты теплопроводности и температуропроводности материала полого катода соответственно, π=3,14; k1 - доля ионного тока в общем токе на полый катод, U - напряжение горения импульсного разряда; k2 - коэффициент излучения (степень черноты) внешней поверхности полого катода, σ - постоянная Для нанесения покрытий в плазме электронного пучка могут быть использованы совместно с электронным источником распылительная система, формирующая поток атомов в направлении обрабатываемых изделий, а также плазмохимические реакции с участием компонентов газовой смеси, активируемой низкоэнергетическим электронным пучком. Технический результат - повышение эффективности возбуждения и ионизации газа и обеспечение возможности изменять структурно-фазовое состояние и функциональные характеристики изделий. 6 ил.

Изобретение относится к плазменной технике и может быть использовано в газоразрядных устройствах с самонакаливаемым полым катодом. Способ изготовления самонакаливаемого полого катода из нитрида титана для систем генерации плазмы включает формирование трубчатого изделия из смеси порошков, содержащей нитрид титана, 10 вес.% титана, не более 2 вес.% пластификатора поливинилбутираля, импульсным или статическим прессованием, экструзией, шликерным литьем или альтернативным способом, отжиг трубчатого изделия в вакуумной печи в потоке азота при давлении 1 Па при температуре 500°С в течение 1 ч для термического разложения пластификатора и удаления продуктов разложения из объема трубчатого изделия, установку трубчатого изделия в качестве катодного электрода в электроразрядную систему, содержащую анодный электрод, постоянную прокачку азота через трубчатое изделие, приложение между анодом и трубчатым изделием напряжения и зажигание тлеющего разряда между трубчатым изделием и анодом, ток которого постепенно увеличивают по мере прекращения дугообразования, что обеспечивает удаление поверхностных загрязнений и рост температуры трубчатого изделия, переход разряда в термоэмиссионный дуговой режим и нагрев катода до температуры 2000°С. Выдержка сформованного трубчатого изделия в плазме собственного разряда в качестве катодного электрода при работе в термоэмиссионном дуговом режиме обеспечивает его твердофазное спекание и формирование самонакаливаемого полого катода из нитрида титана с высокой плотностью, термоэмиссионными свойствами и повышенным ресурсом. 3 ил.

Изобретение относится к способам ионно-лучевой обработки изделий с большой площадью поверхности. Обрабатываемые изделия перемещают поперек большой оси пучка, формируемого с помощью ионно-оптической системы, содержащей плазменный и ускоряющий электроды, каждый из которых содержит большое число щелевых апертур. Многощелевая структура ионно-оптической системы обуславливает существование локальных неоднородностей распределения плотности ионного тока, приводящих к неравномерности ионно-лучевой обработки. Изделия перемещают под углом αmin относительно оси параллельных щелевых апертур, в результате все участки поверхности изделий получают одинаковый флюенс ионного облучения. Минимальный угол αmin=arctg(h/l) определяют из условия пересечения области пучка по диагонали единичной апертуры. Максимальный угол αmax=arccos(H/l) определяют из условия сохранения оптимальной длины апертуры. Здесь l, h - длина и ширина апертур, Н - длина короткой оси сечения пучка. Технический результат - достижение равномерной ионно-лучевой обработки изделий при их перемещении в области ионного пучка. 4 ил.

Изобретение относится к кварцевым стеклам, имплантированным ионами цинка, и может быть использовано при создании компонентов микро-(нано-) и оптоэлектронных устройств, в частности микроминиатюрных источников света для планарных тонкопленочных волноводных систем и оптических интегральных схем. Кварцевое стекло представляет собой основу из диоксида кремния с модифицированным поверхностным слоем, включающим монофазные включения в виде кристаллических нанокластеров Zn2SiO4, которые имеют диаметры 4÷10 нм и распределены в поверхностном слое стекла на глубинах 10÷50 нм. Стекло получено имплантацией в импульсном режиме при длительности импульсов 0,3-0,4 мс, частоте повторения импульсов 12,5-20 Гц, импульсной плотности тока 0,8-0,9 мА/см2, дозе облучения (4,5-5)·1016 ион/см2, энергии ионов 30-35 кэВ и температуре диоксида кремния 60-350°C. Полученное стекло характеризуется повышенной удельной интенсивностью в зеленой области спектра (500-600 нм). 2 ил., 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к способу получения имплантированного ионами цинка кварцевого стекла из диоксида кремния с поверхностным слоем, содержащим нанокластеры цинка. Способ может быть использован при создании компонентов микро-(нано-) и оптоэлектронных устройств. Проводят имплантацию ионов цинка в кварцевое стекло и отжиг имплантированного ионами цинка кварцевого стекла в воздушной атмосфере. Имплантацию ионов цинка проводят в импульсном режиме при длительности импульсов 0,3-0,4 мс, частоте повторения импульсов 12,5-20 Гц, импульсной плотности ионного тока 0,8-0,9 мА/см2, дозе облучения (4,5-5)×1016 ион/см2, энергии ионов цинка 30-35 кэВ и температуре диоксида кремния 60-350°С. Отжиг проводят при температуре 800-900°С в течение 50-70 мин в воздушной атмосфере. Техническим результатом изобретения является получение стекла с повышенным уровнем интенсивности излучения в ближней области инфракрасного диапазона. 2 ил., 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области получения нанокомпозитных покрытий и может быть использовано при создании оптических и микроэлектронных устройств и материалов с повышенной коррозионной стойкостью и износостойкостью. Способ получения на изделиях из твердых сплавов двухфазного нанокомпозитного покрытия, состоящего из нанокластеров карбида титана, распределенных в аморфной углеводородной матрице, включает нанесение адгезионного подслоя из титана или хрома, магнетронное распыление титановой мишени в газовой смеси ацетилена и аргона при давлении 0,01-1 Па и осаждение распыленных частиц мишени и углеродсодержащих радикалов на поверхность изделия в сочетании с бомбардировкой поверхности ионами, ускоренными напряжением смещения, при этом перед нанесением адгезионного подслоя поверхность изделия подвергают очистке ионами аргона из плазмы, генерируемой электронным пучком, а в процессе нанесения покрытия газовую смесь активируют воздействием пучка электронов с энергией 100 эВ. Изобретение направлено на повышение адгезии покрытия и микротвердости получаемых изделий, а также на обеспечение высокой эффективности использования ацетилена в процессе нанесения покрытия. 1 пр., 2 ил.

Изобретение относится к плазменной технике и может быть использовано для упрочняющей обработки деталей из сталей и сплавов цветных металлов методом плазменного азотирования. Заявленный способ включает установку полого катода из титана в разрядную систему, содержащую анодный электрод, постоянную прокачку через полый катод рабочего газа - азота, приложение между анодом и полым катодом напряжения и зажигание тлеющего разряда, ток которого задают таким, чтобы в течение нескольких минут температура полого катода увеличилась до температуры, близкой к температуре плавления титана (1668±4°С), формирование на поверхности полого катода слоя нитрида титана и переход разряда в низковольтный дуговой режим с термоэмиссионным катодом. Затем производят тренировку катода в дуговом режиме, для чего увеличивают ток дугового разряда при одновременном снижении напряжения его горения, поддерживая температуру полого катода близкой к температуре плавления титана, и в таком режиме поддерживают разряд в течение 40 мин. Техническим результатом является возможность изменения параметров разряда в широких пределах, ограниченных достижением температуры плавления нитрида титана (2950°С), а также многократное повышение тока разряда. 6 ил.

Изобретение относится к способу получения имплантированного ионами олова кварцевого стекла из диоксида кремния с поверхностным слоем, содержащим нанокластеры олова

Изобретение относится к легированным кварцевым стеклам с тетраэдрической координацией атомов титана и может быть использовано при создании компонентов микро- (нано-) и оптоэлектронных устройств

Изобретение относится к получению легированного кварцевого стекла с тетраэдрической координацией атомов титана и может быть использовано при создании оптоэлектронных и светоизлучающих устройств
Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано при получении малосернистого дизельного топлива, которое находит все большее использование в России и в Европе

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способу получения дизельного топлива для холодного климата из продуктов прямой перегонки нефти

Изобретение относится к способам создания нанокомпозитного люминофора в виде кварцевого стекла SiO2, включающего нанокластеры меди Cu+ и титана Ti+, который может быть использован при создании светоизлучающих и светосигнальных устройств, например, плазменных дисплейных панелей, световых матричных индикаторов, светофоров

Изобретение относится к способам создания нанокомпозитного люминофора в виде кварцевого стекла SiO2, включающего нанокластеры меди Сu+, который может быть использован при создании светоизлучающих и светосигнальных устройств, например плазменных дисплейных панелей, световых матричных индикаторов, светофоров

Изобретение относится к области нанотехнологий, связанных со способами обработки наноразмерных материалов

Изобретение относится к способу упрочняющей обработки деталей механизмов и машин, штампового и режущего инструмента

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения битума
Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано при получении малосернистого дизельного топлива

Изобретение относится к технике нанесения покрытий для получения аморфных алмазоподобных углеводородных покрытий и может быть использовано в медицине

Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано для очистки керосиновых фракций от меркаптанов

Изобретение относится к плазменной технике, а именно генерации ионных пучков с большим поперечным сечением

Изобретение относится к области металлургии, преимущественно к способам радиационной модификации листового проката из алюминиевых сплавов, и предназначено для устранения нагартовки (наклепа), снятия внутренних напряжений и улучшения структуры в процессе его получения

Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано при производстве высокооктановых автомобильных бензинов
Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано при производстве высокооктановых бензинов

Изобретение относится к технике получения плазмы и генерации ионных пучков с большим током

Изобретение относится к области ядерной энергетики, а именно противокоррозионной обработке труб технологических каналов, оболочек тепловыделяющих элементов и дистанцирующих решеток

Изобретение относится к технике получения плазмы и генерации ленточных ионных пучков
Изобретение относится к процессам нефтепереработки, в частности к процессам и катализаторам получения высокоиндексных масляных фракций

Изобретение относится к нефтепереработке и может быть использовано для получения нефтяного растворителя из сернистых нефтей с низким содержанием ароматических углеводородов

 


© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности
Наверх