Патенты автора Коваль Николай Николаевич (RU)

Изобретение относится к области генерации электронного пучка в источниках электронов с плазменными эмиттерами в условиях ускорения и транспортировки электронного пучка в анодной плазме. Технический результат - повышение стабильности зажигания и горения тока дугового разряда в плазменном эмиттере и снижение влияния ионного потока из ускоряющего промежутка на генерацию эмиссионной плазмы. Способ генерации электронного пучка для источников электронов с плазменными эмиттерами и анодной плазмой заключается в том, что используют источник электронов с плазменным эмиттером, транспортировка электронного пучка в котором осуществляется в анодной плазме, в пространство плазменного эмиттера вводят электрод, который имеет плавающий потенциал либо подключен к аноду разрядной системы плазменного эмиттера через сопротивление и который принимает ускоренный поток ионов из анодной плазмы. Электрод устанавливают в пространстве плазменного эмиттера между перераспределяющим электродом и эмиссионным электродом, при этом площадь проекции электрода на эмиссионный электрод должна превышать площадь проекции перераспределяющего электрода на эмиссионный электрод для выполнения условия максимальной фиксации ионного потока со стороны ускоряющего промежутка. 3 ил.

Изобретение относится к области генерации электронных пучков большого сечения. Технический результат - повышение эффективности генерации и вывода электронного пучка из вакуума в атмосферу или объем повышенного давления путем использования импульсно-периодического высокочастотного вспомогательного тлеющего разряда. Способ повышения энергетической эффективности источников электронов на основе ионно-электронной эмиссии с выводом пучка в атмосферу заключается в том, что используют источник электронов на основе несамостоятельного высоковольтного тлеющего разряда, плазму вспомогательного тлеющего разряда генерируют в импульсно-периодическом режиме с частотой до 100 кГц с возможностью горения дежурного фонового слаботочного разряда, а амплитуду тока вспомогательного разряда изменяют путем изменения коэффициента заполнения импульсов в диапазоне 0,1-0,9. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способу генерации электронного пучка для электронно-пучковой обработки поверхности металлических материалов. Используют источник электронов с плазменным катодом с сеточной стабилизацией границы эмиссионной плазмы и плазменным анодом с открытой границей плазмы, генерируют ток электронного пучка амплитудой (5-500 А), при энергии электронов (5-30 кэВ), с диаметром пучка (5-100 мм), и плотности энергии пучка (5-200 Дж/см2), плотность мощности которого варьируют в диапазоне (2·103–106 Вт/см2) в течение импульса микро- и субмиллисекундной длительности (10-1000 мкс) в режиме его одиночных импульсов путем амплитудной и широтной модуляции пучка, пригодного для управления скоростью нагрева, плавления и остывания поверхностного слоя металлических материалов. Техническим результатом является возможность контролируемого ввода энергии в поверхность металлических независимо от массы обрабатываемого изделия, а также высокая энергетическая эффективность и производительность процесса очистки поверхности обрабатываемого изделия, ее нагрева и модификации в едином импульсе субмиллисекундной длительности. 6 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу восстановления металлокерамической рабочей поверхности деталей машин и механизмов, работающих в условиях резания, трения и абразивного износа, и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой, электротехнической и металлургической отраслях. Рабочую поверхность облучают импульсным низкоэнергетичным интенсивным электронным пучком субмиллисекундной длительностью (150-200 мкс) с энергией электронов (15-18) кэВ при плотности энергии (50-60) Дж/см2 и количестве импульсов, достаточным для заплавления трещин. Техническим результатом изобретения является устранение как сквозных, так и неглубоких вертикальных трещин, возникших в твердосплавном рабочем слое изделия в процессе эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к устройствам для обработки поверхности металлических и металлокерамических изделий. Устройство включает эмиттер, который содержит вспомогательные разрядные ячейки с выходными контрагирующими каналами, установленные в указанном основании катодной полости и внутри нее, при этом основная и вспомогательная разрядные ячейки имеют электродную систему, включающую поджигающий электрод, цилиндрический катод и кольцевой магнит, устройство содержит две независимые системы электропитания, выполненные с возможностью асинхронной или синхронной работы, первая из которых соединена с основной разрядной ячейкой, а вторая - с вспомогательными разрядными ячейками, а указанные вспомогательные разрядные ячейки расположены по периметру указанного основания для обеспечения формирования кольцевого электронного пучка большего диаметра, чем у основного технологического электронного пучка, для подогрева основного объема обрабатываемого изделия до требуемой температуры. Технический результат заключается в обеспечении независимого и контролируемого нагрева поверхности габаритных изделий до требуемой фоновой температуры перед процессом модификации интенсивным импульсным электронным пучком субмиллисекундной длительности путем использования отдельного импульсно-периодического или квазистационарного электронного пучка низких энергий, эффективность генерации которого определяется только КПД систем электропитания ускоряющего напряжения и разряда, генерирующего плазму в плазменном эмиттере. 2 з.п. ф-лы, 3 пр., 3 ил.

Изобретение относится к упрочнению поверхности изделий из титана и титановых сплавов путем ионно-плазменного азотирования и может быть использовано в авиакосмической отрасли, машиностроении, медицине и других отраслях. В вакуумную камеру напускают азот или азотсодержащую смесь газов, в рабочий объем камеры инжектируют электроны, зажигают тлеющий разряд между полым катодом и анодом и генерируют плазму. На обрабатываемые изделия подают отрицательное относительно анода напряжение, затем проводят очистку и нагрев поверхности изделий за счет ионной бомбардировки положительно заряженными ионами и последующее азотирование в плазме тлеющего разряда. Генерацию плазмы осуществляют в частотно-импульсном тлеющем разряде при частоте следования импульсов 1 Гц - 100 кГц с коэффициентом заполнения импульсов разрядного тока 10-90 % при давлении 0,1-10 Па. Изделие азотируют при средней плотности тока ионов из плазмы 1-15 мА/см2 и при импульсной плотности тока ионов 5-100 мА/см2 в нагретом состоянии при температуре, обеспечивающей диффузию азота вглубь титана или титаносодержащего сплава. В частном случае осуществления изобретения инжекцию электронов в рабочий объем камеры осуществляют в импульсном режиме, при этом импульсы тока электронов синхронизированы с импульсами тока тлеющего разряда, в качестве полого катода используют внутренние стенки вакуумной камеры или поверхность теплового экрана. Обеспечивается повышение насыщающей способности среды для азотирования и упрочнения поверхности изделий. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедической стоматологии, и может быть использовано при изготовлении каркаса протеза с различным количеством искусственных зубов в условиях стоматологических клиник и зуботехнических лабораторий. Способ изготовления зубных мостов, включающий изготовление отдельных деталей моста из керамического материала, в частности из диоксида циркония ZrO2, или же ZrO2 с добавкой до 10 мол. % Y2O3, и соединение между собой отдельных деталей моста при помощи наносимого на них расплавленного стекла. Предварительно снимают слепок зубов пациента, по которому изготавливают гипсовую модель, с которой считывают сканером форму препарированных зубов, фиксируют указанную копию модели зубов пациента в отдельной компьютерной программе, моделирующей нужную форму каркаса будущих зубных коронок из циркония, изготавливают в соответствии с заданной компьютерной программой основы коронки - каркаса с помощью фрезеровочного аппарата, после чего каркас коронки закрепляют на ось вращательного устройства, помещенного в вакуумную камеру электронного импульсного ускорителя, создают в вакуумной камере ускорителя разрежение 10-2-10-3 Па и облучают коронку ускоренными до 15 кэВ - 20 кэВ импульсными электронными пучками, длительность которых лежит в диапазоне от 100 мкс до 200 мкс, при токе пучка (100-200) А, частоте следования импульсов (0,2-0,4) с-1, и диаметре D пучка электронов в области облучаемых элементов удовлетворяющим неравенству D≥L, где L - максимальный линейный размер облучаемых элементов моста. Для равномерного облучения всей обрабатываемой поверхности деталей зубного моста осуществляют их вращательное перемещение относительно пучка электронов, для чего на упомянутую ось вращательного устройства напрессовывают шарикоподшипник, наружную часть которого механически закрепляют к стенке вакуумной камеры. При этом на один торец оси, обращенный внутрь вакуумной камеры, закрепляют облучаемую деталь зубного моста, а на другом торце оси закрепляют постоянный магнит, который подводят к герметичной перегородки вакуумной камеры, выполненной из немагнитного материала. При этом с наружной стороны вакуумной камеры к упомянутой перегородке подводят аналогичный постоянный магнит, который закреплен на конце вала шагового двигателя, при этом устанавливают магниты так, чтобы полярности магнитов на закрепленных на вращающейся оси и торце вала шагового двигателя имели взаимно противоположные полюса. После каждого очередного облучающего импульса электронов в паузах между упомянутыми облучающими импульсами подают импульсы тока на статорную обмотку шагового двигателя, за счет чего ось вращающего устройства поворачивают на некоторый угол, соответствующий углу поворота оси шагового двигателя после подачи на обмотку его статора одного или нескольких импульсов тока, обеспечивающих его пошаговое вращение. Процесс облучения элементов моста заканчивают после того, как ось вращающегося устройства с закрепленными на ней элементами зубного моста совершит 8-10 полных оборота, после чего изготовленные элементы зубного моста устанавливаю пациенту и скрепляют при помощи наносимого на них расплавленного стекла. Изобретение позволяет обеспечить степень эстетичности несъемного зубного протеза с наибольшим его приближением к естественному виду.1 ил.
Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии, и предназначено для использования при восстановлении анатомической формы отдельных зубов. Предварительно получают снимок зубов пациента. Изготавливают на основе снимка модель. Сканируют модель лазером. Считывают сканером форму модели и фиксируют ее в компьютерной программе, моделирующей нужную форма каркаса будущих зубных коронок из циркония. Изготавливают в соответствии с заданной компьютерной программой с помощью фрезеровочного аппарата основу коронки-каркаса. Затем каркас помещают в среду разреженных газов и при давлении 10-2-10-3 Па облучают его ускоренными до 15 - 20 кэВ импульсными электронными пучками субмиллисекундной длительности, лежащей в диапазоне от 100 до 200 мкс. Причем облучение каркаса проводят при токе пучка 100-200 А в течение 60-80 с при частоте следования импульсов 0,2-0,4 с-1. Способ позволяет производить более щадящее для пациента восстановления зуба при помощи коронки, так как это заметно уменьшает толщину слоя, который удаляют с поверхности зуба пациента при подготовке его к закрытию коронкой. 1 пр.

Изобретение относится к импульсному электронно-пучковому полированию поверхности металлических изделий, полученных селективным спеканием порошка. На поверхность изделия с исходной шероховатостью воздействуют импульсным пучком в вакууме при давлении (2-5)⋅10-2 Па, энергии электронов 15-25 кэВ, длительности импульсов 150-200 мкс и плотности энергии в импульсе 40-60 Дж/см2. Обеспечивается значительное снижение пористости и шероховатости поверхностного слоя объемных металлических изделий. 2 ил.

Изобретение относится к упрочняющей обработке детали из стали с использованием концентрированных потоков энергии. Для повышения ресурса работы деталей машин и механизмов, работающих в условиях многоциклового усталостного разрушения, способ включает получение поверхностных слоев с градиентной многофазной структурой путем импульсно-периодического воздействия на поверхность детали из стали 20X13 сильноточным электронным пучком с энергией электронов 10-30 кэВ в среде аргона с остаточным давлением 0,02-0,03 Па, поглощаемой плотностью энергии 10-30 Дж/см, длительностью импульсов 50-100 мкс и количеством импульсов 1-3. 3 пр., 3 ил.

Изобретение относится к области упрочняющей обработки твердых сплавов инструментального назначения

Изобретение относится к области упрочнения твердых сплавов инструментального назначения, преимущественно на основе карбида титана и никельхромовой связки (TiC-NiCr), и может быть использовано для повышения ресурса работы инструментов, деталей машин и механизмов, работающих в условиях резания, трения и абразивного износа

Изобретение относится к области электронно-лучевой обработки материалов и может найти применение при изготовлении изделий на основе керамических материалов в инструментальной промышленности

Изобретение относится к инструментальной промышленности и применяется при изготовлении режущего инструмента на основе керамических материалов

 


Наверх