Патент ссср 270699

Авторы патента:

H05H1/46 - Плазменная техника (термоядерные реакторы G21B; ионно-лучевые трубки H01J 27/00; магнитогидродинамические генераторы H02K 44/08; получение рентгеновского излучения с формированием плазмы H05G 2/00); получение или ускорение электрически заряженных частиц или нейтронов (получение нейтронов от радиоактивных источников G21, например G21B,G21C, G21G); получение или ускорение пучков нейтральных молекул или атомов (атомные часы G04F 5/14; устройства со стимулированным излучением H01S; регулирование частоты путем сравнения с эталонной частотой, определяемой энергетическими уровнями молекул, атомов или субатомных частиц H03L 7/26)

H05B7 - Нагрев электрическими разрядами (электронно-лучевые или ионно-лучевые приборы для местной обработки объектов H01J 37/30; плазменные горелки H05H 1/26)

270699

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскит

Социалистическил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11,11.1969 (№ 1304118/23-26) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 31.Х.1972. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 29.1.1973

М. Кл. Н 05h 1/00

Комитет по оелам изобретений и открытий при Совете Нинистрое

СССР

УД К 66.02:621.365.56 (088,8) Авторы изобретения

Н. Е. Соловьев и Я. А. Угай

Заявитель

СПОСОБ НАГРЕВА ОБРАЗЦА ИЗ ТУГОПЛАВКОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области химического машиностроения, в частности к способу нагрева образца из тугоплавкого материала.

Известен способ нагрева образца из тугоплавкого материала, заключающийся в проведении термообработки в две ступени: предварительного и завершающего высокочастотного н агрева.

Для повышения чистоты целевого продукта предлагают устройство, отличающееся тем, что предварительный нагрев проводят посредством создания в рабочей камере плазмы, в которую помещают образец, с последующим проведением высокочастотного нагрева в той же камере.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 вЂ” устройство с подготовленным к l,àãðåâó индуктором; на фиг.

3 вЂ” устройство с опущенным вниз индуктором.

Вертикально расположенная кварцевая труба 1, имеющая штуцер 2 для тангенциального входа плазмообразующего газа, помещена B индуктор 8 высокочастотного генератора. Четаллический электрод 4, верхний конец которого через размыкатель 5 соединен с «землей», служит для создания предварительного высокочастотного разряда. Образец 6 устанавливают непосредственно на суппорте 7, например, из нитрида бора или помещают в тигель из нитрида бора, который устанавливают на суппортс.

Поджог высокочастотной плазмы осуществляют следующим образом: индуктор 8 высокочастотного генератора устанавливают так, чтобы нижний конец электрода 4 находился в зоне нндуктора (см. фиг. 1); через штуцер 2 вводят очищенный инертный газ, образующий вихревой поток, и при заземленном электроде

10 4 подают высокочастотное напряжение на индуктор. Возникающий на конце электрода предварительный BblcoKo÷àñòoòíûé разряд g0рсходит в плазму 8. Для термозащиты кварцевых стенок рабочей камеры поток плазмо15 образующего газа во время существования высоко астотной плазмы делают значительным либо используют камеры с водоохлаждаемыи и медными трубами. Чтобы предотвратить возникновение разряда между плазмой и элек20 тродом последний отключают от «земли», а индуктор опускают вниз до тех пор, пока перемещающаяся совместно с индуктором плазма не достигнет поверхности образца (см. фиг. 2). За счет тепла, выделяемого плазмой, 25 происходит нагрев обращенной к ней части образца, го есть осуществляется частичный предварительный нагрев. После выдержки образца в плазме в течение определенного времени подводимую к индуктору мощность

30 резко снижают, и плазма гаснет. Одновремен270699

Данные спектрального анализа амфорного

10 бора (В„,) и образцов кристаллического бора (В, и В",), пслученных соответственно и дукционпым нагревом с использованием танталового кольца и с применением плазменного предварительного нагрева, приведены в таб15 лице.

Содержание примесей, Образцы бора

AI Я

Та

Мп

0,01 0,1

0,04 вЂ” 0,05

0,03 вЂ” 0,4

О. 03 вЂ” 0,04

О, 003

0,01

0,1

В„, 0,01

КР

КP

О, 004 вЂ” О, 005

0,004 вЂ,005

0,05

0,5

0,001

0,01

0,5

0,001

0,01

Как видно из таблицы, конечный продукт, полученный с использованием в качествс предварительного нагревателя тапталового кольца, содержит повышенный по сравнению с исходным материалом процент примеси тантала. 20 но с этим уменьшают подачу газа. После этого мощность, подводимую к индуктору, увеличивают, а индуктор 8 несколько смещают вниз (см. фиг. 3), и дальнейший нагрев ведут обычным способом.

Пример. Образец б, изготовленный прессованием из амфорного бора в виде цилиндра диаметром 18 лл и высотой 25 лл, помещают на суппорт 7 из ннтрида бора. Плазму 8, образованную в верхней части кварцевой трубы, перемещением ипдуктора 8 приводят в контакт с образцом 6. Ипдуктор питается от генератора с потребляемой мощностью 15 «вт и частотой 5,6 лгц. Для тсрмозащпты стснок

Предмет изобретения

Способ нагрева образца из тугоплавкого материала путем г:роведсния термообработки в трубы расход аргопа доводится до 70 л(лин.

Нагревание плазмой длится в течение 20 сек, после чего плазму гасят, уменьшают расход газа до 1 вЂ” 1,5 л/лин и ведут дальнейшее нагревание обычным высокочастотным способом, сместив индуктор 8 несколько вниз. Весь процесс нагревашая и плавления длится 10 лин. две ступени: предварительного и завершающего высокочастотного нагрева, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты целе ого продукта, предвари1ельный нагрев проводят посредством созд.-ния в рабочей камере плазмы, в которую помещают образец, с последующим проведением высокочастотного нагрева в той же камере.

270699

Фиг !

Фиг 3

Фиг 2

Редактор И. Новожилова

Заказ 4326/7 Изд. ¹ !761 Тираж 406 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская иао., д. 4/5

Типография, пр. Сап иова, 2

Составитель Л. Мовчан

Техред Т. Ускова

Корректоры: Л. Чуркина и 3. Тарасова