Сравнительный анализ различных источников плазмы для целей реактивного нанесения покрытий и диффузионного насыщения металлов

Выполнены зондовые измерения параметров различных источников технологической плазмы, используемых в вакуум-плазменных технологиях при реактивном нанесении покрытий и диффузионном насыщении металлов. Проведен сравнительный анализ плазменных источников магнетронного и вакуум-дугового разрядов, использ...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Физическая инженерия поверхности
Date:	2014
Main Authors:	Сагалович, А.В., Сагалович, В.В., Дудин, С.В., Фареник, В.И.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України 2014
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/103576
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Сравнительный анализ различных источников плазмы для целей реактивного нанесения покрытий и диффузионного насыщения металлов / А.В. Сагалович, В.В. Сагалович, С.В. Дудин, В.И. Фареник // Физическая инженерия поверхности. — 2014. — Т. 12, № 2. — С. 285-298. — Бібліогр.: 17 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860258855646134272
author	Сагалович, А.В. Сагалович, В.В. Дудин, С.В. Фареник, В.И.
author_facet	Сагалович, А.В. Сагалович, В.В. Дудин, С.В. Фареник, В.И.
citation_txt	Сравнительный анализ различных источников плазмы для целей реактивного нанесения покрытий и диффузионного насыщения металлов / А.В. Сагалович, В.В. Сагалович, С.В. Дудин, В.И. Фареник // Физическая инженерия поверхности. — 2014. — Т. 12, № 2. — С. 285-298. — Бібліогр.: 17 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Физическая инженерия поверхности
description	Выполнены зондовые измерения параметров различных источников технологической плазмы, используемых в вакуум-плазменных технологиях при реактивном нанесении покрытий и диффузионном насыщении металлов. Проведен сравнительный анализ плазменных источников магнетронного и вакуум-дугового разрядов, используемых в процессах реактивного нанесения функциональных покрытий, и плазменных источников тлеющего разряда и двойного дугового разряда, используемых для очистки поверхности и ионного насыщения. Рассмотрены особенности применения различных плазменных источников для повышения стабильности и управляемости процессов напыления и получения качественных покрытий. Виконано зондові вимірювання параметрів різних джерел технологічної плазми, що використовуються в вакуум-плазмових технологіях при реактивному нанесенні покриттів і дифузійному насиченні металів. Проведено порівняльний аналіз плазмових джерел магнетронного й вакуум-дугового розрядів, що використовуються в процесах реактивного нанесення функціональних покриттів, та плазмових джерел тліючого розряду й подвійного дугового розряду, що використовуються для очищення поверхні і іонного насичення. Розглянуто особливості застосування різних плазмових джерел для підвищення стабільності і керованості процесів напилення і отримання якісних покриттів. Probe measurements of parameters of different technological plasma sources used in vacuum-plasma technologies of reactive deposition of coatings and diffusion saturation of metals have been performed. A comparative analysis has been done of the magnetron plasma source and vacuum-arc discharge used during reactive deposition of functional coatings, as well as plasma of glow discharge and dual arc used to clean the surface and ion saturation. Peculiarities of application of different plasma sources for improvement of stability and controllability of deposition of high-quality coatings are discussed.
first_indexed	2025-12-07T18:52:59Z
format	Article
fulltext	Сагалович А. В., Сагалович В. В., Дудин С. В., Фареник В. И., 2014 © 285 УДК 533.9.082.76 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПЛАЗМЫ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ РЕАКТИВНОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ И ДИФФУЗИОННОГО НАСЫЩЕНИЯ МЕТАЛЛОВ А. В. Сагалович1, В. В. Сагалович1, С. В. Дудин2, В. И. Фареник2,3 1Научно-технический центр «Нанотехнология», Харьков, Украина, 2Харьковский национальный университет им. В. Н. Каразина, Украина, 3Научный физико-технологический центр МОН и НАН Украины, Харьков, Украина Поступила в редакцию 17. 04. 2014 Выполнены зондовые измерения параметров различных источников технологической плазмы, используемых в вакуум-плазменных технологиях при реактивном нанесении покрытий и диф- фузионном насыщении металлов. Проведен сравнительный анализ плазменных источников ма гнетронного и вакуум-дугового разрядов, используемых в процессах реактивного нанесе- ния функциональных покрытий, и плазменных источников тлеющего разряда и двойного ду- го вого разряда, используемых для очистки поверхности и ионного насыщения. Рассмотрены особенности применения различных плазменных источников для повышения стабильности и упра вляемости процессов напыления и получения качественных покрытий. Ключевые слова: вакуум-плазменные технологии, реактивное нанесение покрытий, ионно- плазменное диффузионное модифицирование поверхности металлов. ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ РІЗНИХ ДЖЕРЕЛ ПЛАЗМИ ДЛЯ ЦІЛЕЙ РЕАКТИВНОГО НАНЕСЕННЯ ПОКРИТТІВ І ДИФУЗІЙНОГО НАСИЧЕННЯ МЕТАЛІВ О. В. Сагалович, В. В. Сагалович, С. В. Дудін, В. І. Фаренік Виконано зондові вимірювання параметрів різних джерел технологічної плазми, що вико ри- стовуються в вакуум-плазмових технологіях при реактивному нанесенні покриттів і ди фу зій- ному насиченні металів. Проведено порівняльний аналіз плазмових джерел магнетронно го й вакуум-дугового розрядів, що використовуються в процесах реактивного нанесення фун кці- о нальних покриттів, та плазмових джерел тліючого розряду й подвійного дугового розряду, що використовуються для очищення поверхні і іонного насичення. Розглянуто особливості за стосування різних плазмових джерел для підвищення стабільності і керованості процесів на пилення і отримання якісних покриттів. Ключові слова: вакуум-плазмові технології, реактивне нанесення покриттів, іонно-плазмове ди фузійне модифікування поверхні металів. COMPARATIVE ANALYSIS OF DIFFERENT PLASMA SOURCES FOR REACTIVE DEPOSITION OF COATINGS AND DIFFUSION SATURATION OF METALS A. V. Sagalovych, V. V. Sagalovych, S. V. Dudіn, V. I. Farenik Probe measurements of parameters of different technological plasma sources used in vacuum-plas- ma technologies of reactive deposition of coatings and diffusion saturation of metals have been per formed. A comparative analysis has been done of the magnetron plasma source and vacuum-arc dis charge used during reactive deposition of functional coatings, as well as plasma of glow discharge and dual arc used to clean the surface and ion saturation. Peculiarities of application of different plas- ma sources for improvement of stability and controllability of deposition of high-quality coatings are discussed. Keywords: vacuum-plasma technologies, reactive deposition of coatings, ion-plasma diffusion mo- dification of metal surface. ВВЕДЕНИЕ При создании новых материалов со сверх- вы сокими характеристиками все более ус пешно используются технологии мо- ди фи цирования поверхностных слоев кон- та к ти ру ющих материалов и нанесения СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПЛАЗМЫ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ РЕАКТИВНОГО НАНЕСЕНИЯ... ФІП ФИП PSE, 2014, т. 12, № 2, vol. 12, No. 2286 функциональных покрытий. Нанесение по- крытий не просто улучшает свойства мате- риалов, а приводит к созданию нового ком- позиционного материала с присущим ему ком плексом характеристик. При этом но- вейшая тенденция в создании современных материалов, в том числе покрытий с рекорд- ными характеристиками по шероховатости, износостойкости, возможности работать в эк стремальных условиях связана с исследо- ваниями и разработкой наноструктурных ма териалов и нанотехнологий. Переход к нанодиапазону позволяет формировать мно- гокомпонентные композиции со структур- ными элементами, имеющими размеры от не скольких сотен до единиц нанометров, бла годаря чему удается существенно улуч- шить параметры покрытий по сравнению с ма териалами такого же состава с обычной структурой. В настоящее время имеется достаточно ши рокий спектр методов и оборудования, используемых при нанесении различных клас сов защитных и упрочняющих покры- тий. Так, для нанесения металлических по- кры тий разного технологического назначе- ния распространены классические методы, основанные на термических процессах и использовании жидких сред. Существенны- ми недостатками этих методов являются не достаточная адгезия покрытий, наличие боль шого количества жидких химически ак тивных отходов, использование вредных химических реагентов, токсичность выде- лений, возникающих в процессе нанесения. Другие методы, такие как плазмотронный, де тонационный, термохимический, также имеют ряд недостатков, в частности, низ- кую плотность покрытий, невозможность получения покрытий сложного состава на основе тугоплавких материалов, покрытий заданной структуры, и плохой управляемо- стью процессом их нанесения. Среди методов реактивного нанесения по крытий особое место занимают ва куум- плаз менные (вакуум-дуговые, магне трон ные, плазмохимические) методы фор миро вания покрытий из ионизированных ато марных и молекулярных потоков. Плазмен ная под- держка является мощным инструментом воздействия как на кинетику процессов на- несения покрытий, так и на их свойства. Воз- можность изменять энергию ионизирован- ных частиц потока конденсируемых веществ в реакционном объеме и управление ее пара- метрами в широких пределах (от единиц до тысяч электрон-вольт) позволяют интенси- фицировать процессы роста покрытий, про- водить их при более низких температурах, делает более управляемыми процессы фор- мирования заданного микрорельефа и стру- ктуры, примесного состава и других харак- теристик покрытия. Несмотря на то, что вакуум-плазменные технологии известны в течение десятков лет, поиск новых плазменных методов и источ- ников плазмы остается актуальным в связи с очень широким спектром промышленных применений. В работе [1] описана многоцелевая ком- плексная автоматизированная установка Avinit, в которой в одном технологическом цикле объединены наиболее перспективные вакуум-плазменные и плазмохимические про цессы. Высокая насыщенность источни- ками напыления разного типа (газофазные и вакуум-дуговые испарители, источники маг нетронного распыления постоянного и ВЧ-тока, резистивного нагрева, устройств ионного травления и очистки) позволяет ре- ализовать комплексные методы нанесения покрытий (в т. ч. микро- и нанослойных), со четая плазмохимические (CVD) и вакуум- плазменные (PVD) процессы, в частности, вакуум-дуговые и магнетронные, процессы ионного насыщения и ионной обработки по- верхности, активированные неравновесной низкотемпературной плазмой, в сочетании с ионно-плазменным модифицированием по- верхности. Установка Avinit обеспечивает режимы работы при использовании любых испарительных устройств, систем и прибо- ров контроля, входящих в ее состав, при этом допускается одновременная работа всех од- нотипных испарителей или поочеред ная (в любой последовательности) разнотипных ис парительных устройств. С помощью этого оборудования выпол- нен большой объем экспериментальных ис- следований и разработан целый ряд новых А. В. САГАЛОВИЧ, В. В. САГАЛОВИЧ, С. В. ДУДИН, В. И. ФАРЕНИК ФІП ФИП PSE, 2014, т. 12, № 2, vol. 12, No. 2 287 конструкций функциональных многокомпо- нентных микро- и нанослойных покрытий (упрочняющие, износостойкие, антифрик- ционные для узлов пар трения с прецизион- ными поверхностями), основанных на моди- фицировании поверхности, и конкретных тех нологий их реализации, которые успеш- но внедрены в серийное производство на ря де промышленных предприятий [2—15]. Недавно был разработан новый способ плаз менного прецизионного азотирования Avi nit N [12], использующий диффузион- ное насы щение поверхностного слоя азотом в высокоплотной плазме газового разряда. Процесс является экологически чистым, в нем не применяется водород, аммиак, водо- родсодержащие соединения. Источником вы сокоплотной плазмы является газовый плаз могенератор установки Avinit. Основным преимуществом метода плаз- менного прецизионного азотирования Avi- nit N является существенная интенсифика- ция процесса азотирования (в 5—10 раз по сравнению с обработкой традиционным спо собом ионного азотирования в тлеющем разряде и в 10—100 раз по сравнению с печ- ным газовым азотированием). Повышает- ся твердость и износостойкость изделий за счет получения равномерно упрочненного азо тированного слоя. После плазменного пре цизионного азотирования Avinit N сохра- няются исходные геометрические чертеж- ные размеры, отсутствует хрупкий повер- хностный слой и коробление изделий, что по зволяет уйти от финишной шлифовки пос ле азотирования, получить операцию азо тирования «в размер». Для некоторых пре цизионных сложнопрофильных изде- лий, не допускающих после азотирования коробления на уровне 1—2 мкм, и для кото- рых об работка высокоточным шлифовани- ем твер дых азотированных поверхностей попро сту невозможна, плазменное азоти- рование Avinit N «в размер» является един- ственным способом получения готового из- делия. Решение задачи получения многофункци- ональных покрытий с необходимыми харак- теристиками во многом связано с обеспече- нием возможности более полного контроля технологических параметров и их поддержа- ния и управления в автоматическом режиме. Прежде всего, это касается плазменных па- ра метров. В установке Avinit возможна реализация следующих плазменных источников, ис- пользуемых для целей нанесения функцио- нальных покрытий и модифицирования по- верхности: 1. плазма тлеющего разряда (очистка по- вер хности и ионное насыщение); 2. плазма вакуум-дугового разряда (ре а- ктив ное нанесение покрытий); 3. плазма магнетронного разряда (реактив- ное нанесение покрытий); 4. плазма двойного дугового разряда (очис- тка поверхности и ионное насыщение); 5. ВЧ плазма для реализации процессов осаж дения из газовой фазы PECVD, ак- тивированных низкотемпературной не- равновесной плазмой (реактивное нане- сение покрытий). Цель данной работы — проведение срав- нительного анализа различных источников плаз мы, используемых при реактивном на- не сении покрытий и диффузионном насы- ще нии металлов в установке Avinit, для по вышения стабильности технологий и улуч шения контроля качества при совершен- ствовании конструкций покрытий и моди- фицировании поверхностей металлов. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ. Эксперименты проводились в установке Avinit, предназначенной для реализации экс- периментальных и серийных технологий на- несения многокомпонентных многослойных покрытий комплексными ионно-плазменны- ми и плазмохимическими методами на дета- ли машин и инструмент. Технические дета- ли установки описаны в работе [1], здесь же ос новной акцент сделан на исследование па- раметров плазмы, создаваемой различными плазменными источниками данной установ- ки. Для измерения параметров плазмы был использован метод зонда Ленгмюра, реализо- ванный при помощи прибора «PlаsmaMeter» [16, 17], разработанного в Харьковском наци- ональном университете им. В. Н. Каразина. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПЛАЗМЫ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ РЕАКТИВНОГО НАНЕСЕНИЯ... ФІП ФИП PSE, 2014, т. 12, № 2, vol. 12, No. 2288 програм много обеспечения, ус та но в ленного на персональном компьютере, связанном с прибором «PlаsmaMeter» по сред ством опти- чески изолированного интер фейса USB. Фи- зические принципы, зало жен ные в алгорит- мы обработки зондовых ха рактеристик и рас чета параметров плазмы, подробно изло- жены в [17]. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ Зондовые измерения параметров технологи- ческой плазмы в установке Avinit проводи- лись с использованием принципиально раз- личных источников, которые перекрывают очень широкий диапазон параметров плаз- мы. Необходимо отметить, что зондовые из- мерения в каждом из типов плазмы облада- ют своими специфическими особенностями и требуют разного подхода. В связи с этим, ре зультаты измерений приводятся ниже раз- дельно для каждого типа плазмы совместно с обсуждением процедуры измерений в каж- дом случае. Известно, что зондовые из мерения в не- ста бильной плазме могут быть затруднены, особенно, когда парамет ры плазмы сущес т- вен но меняются за время из мерения вольт- ам перной характеристики (ВАХ) зонда. В эк спериментах, описанных в настоящей ра- боте, время измерения одной ВАХ изменя- лось от 1 миллисекунды до нескольких Вольфрамовый зонд диаметром 0,1 мм и дли- ной 5 мм с держателем L-типа, собранным из металлических и керамических трубок, был введен в вакуумную камеру через по движное уплотнение, что обеспечивало возможность 2-координатного перемещения зонда внутри камеры без нарушения ва куумных условий (см. рис. 1). Прибор «PlаsmaMeter» может измерять зон до вые то ки в диапазоне 1 нА — 500 мА при напряже ниях на зонде от — 150 В до 150 В. Чтобы избежать возможно- сти распла вления зон да в плотной плазме применяется метод широт но-импульсной мо- дуляции [17] и си сте ма защиты от перегруз- ки по току, ко то рая автоматически снижает напряжение на зон де в случае превышения током зонда ве ли чины 0,5 А. Использование прецизионных 16-битных быстродействую- щих АЦП и ЦАП, а также высоколинейных усилителей (коэффициент нелинейных иска- жений менее 0,03 %), в сочетании с низким уровнем соб ст венных шумов и оригинальной методи кой численного дифференцирования, позволяют из мерять функцию распределения электронов по энергии в диапазоне более 3 поряд ков величины при достаточно высоком бы стродействии (40000 точек в секунду). Об- работка результатов измерений и автомати- ческий расчет па раметров плазмы произво- дится при помощи Windows-со вме сти мого Рис. 1. Расположение зонда Ленгмюра в вакуумной камере установки Avinit. На рисунке слева показан в сече- нии вид сбоку, справа — вид сверху 1 см Деталь Карусель Центр камеры Ось зонда 11 см 5 см 18 см 45° 90° 135° 180° –135° –90° –45° Держатель зонда Зонд Образец Держатель образцов (потенциальный электрод) А. В. САГАЛОВИЧ, В. В. САГАЛОВИЧ, С. В. ДУДИН, В. И. ФАРЕНИК ФІП ФИП PSE, 2014, т. 12, № 2, vol. 12, No. 2 289 минут. Поэтому особое внимание в последу- ющих разделах уделяется вопросам стабиль- ности плазмы и методам измерения в усло- виях сильной нестабильности параметров плазмы. Ниже представлены результаты измере- ний параметров двух источников плазмы, пред назначенных для нанесения покрытий (магнетронный и дуговой), и двух газовых раз рядов для диффузионного насыщения ме таллов (тлеющий и двойной дуговой). Магнетронный разряд В экспериментах использовался ВЧ магне- трон Torus производства компании Kurt J Les ker с мишенью диаметром 76 мм. В ка- чес тве мишеней использовались Mo, Ti, MoS2. Частота питающего напряжения была 13,56 МГц при подводимой ВЧ мощности 50—300 Вт. В качестве рабочего газа ис- поль зовались аргон и азот при давлении (1—8)·10–3 Торр. Зонд находился на расстоя- нии 110 мм от мишени магнетрона. Поскольку высокочастотные разряды обычно характеризуются высокой ста биль- но стью, а для питания магнетрона исполь- зовался высококачественный ВЧ генератор R601 производства компании KJLC с уров- нем пульсаций выходной мощности не более 1 %, измеренные зондовые характеристики были достаточно гладкими при любых усло- виях и не требовали дополнительного сгла- живания (см. рис. 2). Ip, mA 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 –0,2 –40 –30 –20 –10 0 10 20 30 40 50 φp, V 0,0 Рис. 2. Типичная ВАХ зонда Ленгмюра в магнетрон- ном разряде при подводимой ВЧ мощности 200 Вт и давлении аргона 2·10–3 Торр В результате измерений в различных раз- рядных условиях были построены зависи- мости параметров магнетронной плазмы от подводимой ВЧ мощности и давления ней- трального газа в рабочей камере, изобра- женные на рис. 3, 4. Одним из наиболее важных параметров плаз мы, напрямую определяющих произво- ди тельность технологических процессов, яв ляется плотность тока ионов из плазмы на обрабатываемую поверхность. Эффектив- ную плотность тока ионов ji рассчитывали из полученных параметров плазмы, исполь- зуя формулу для скорости Бома: . Результаты расчетов показаны на рис. 3, 4. Видно, что характерное значение плотности 40 φ pl , V φpl Te T e, еV 36 32 28 24 20 0 100 200 300 0 1 2 3 4 5 6 P, Вт 1,0 × 1010 5,0 × 109 0,0 0 100 200 300 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 ji Ni j i, m A /c m 2 P, Вт n i, cm –3 Рис. 3. Зависимости параметров магнетронной плаз- мы от подводимой ВЧ мощности i e ii M kTenj = СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПЛАЗМЫ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ РЕАКТИВНОГО НАНЕСЕНИЯ... ФІП ФИП PSE, 2014, т. 12, № 2, vol. 12, No. 2290 тока ионов из магнетронной плазмы в точке расположения зонда составляет 0,5 мА/см2 при мощности 200—300 Вт. Интересно также оценить степень ио ни за - ции потока частиц при осаждении. Для это го при помощи кварцевого измерителя ско рости осаждения покрытий FTC-2800 про изводства компании KJLC была измере на скорость ро- ста пленки молибдена на том же расстоянии от мишени магнетрона, на котором был рас- по ложен зонд. Скорость нанесения при ВЧ мощности 300 Вт и давлении 5·10–3 Торр со- ста вила примерно 1 Å/с. Сопоставление по- токов ионов из плазмы и атомов молибдена да ет величину около 5 ионов на один осажда- емый атом. Дуговой разряд Измерения производились в дуговом раз- ряде с титановым катодом при токе дуги 100 А. Испаритель был оборудован сепара- тором (фильтром) для того, чтобы избежать появления капельной фазы в осаждаемых покрытиях. Зонд располагался примерно на оси катода на расстоянии 30 см от него. Одной из основных проблем зондовых из мерений в дуговом разряде являет ся не- ста бильность параметров плазмы, обу сло- влен ная хаотичным характером движения ка тодного пятна по поверхности катода, а так же наличием пульсаций тока дуги с час- то той, кратной частоте питающей сети, ко- то рые достаточно типичны для мощных про мышленных установок. На рис. 5 показа- ны ионные ветви зондовой ВАХ при отрица- тельном потенциале зонда для случая ваку- умной дуги и при напуске в камеру аргона. 1,0 × 1010 n i, cm –3 5,0 × 109 0,0 0 1 2 3 p, mTorr 4 5 6 7 8 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 j i, m A /c m 2 ji Ni Рис. 4. Зависимости параметров магнетронной плаз- мы от давления нейтрального газа в рабочей камере 30 Ip, μА 20 10 –10–20 –20 –30 –30 –40 0 0 10 10 φp, V 30 Ip, μА 20 10 –10 –10 –20 –20 –30 –30 –40–50 0 0 10 φp, V Рис. 5. Ионные ветви зондовой ВАХ. Вверху — кри- вая для случая вакуумной дуги, внизу — при напуске в камеру аргона 40 φ pl , V φpl Te T e, еV 35 30 25 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 2 3 4 5 6 P, mTorr А. В. САГАЛОВИЧ, В. В. САГАЛОВИЧ, С. В. ДУДИН, В. И. ФАРЕНИК ФІП ФИП PSE, 2014, т. 12, № 2, vol. 12, No. 2 291 Из рис. 5 видно, что амплитуда пульсаций зондового тока достаточно велика, особенно без напуска газа, в связи с чем, при измере- нии зондовых характеристик применялось сглаживание. Несмотря на это, нестабиль- ность плазмы из-за хаотичности движения ка тодных пятен не была полностью ском- пен сирована, вследствие чего каждое из ме- ре ние параметров плазмы проводилось не- сколько раз, и разброс значений оценивался в каждом случае. Здесь необходимо отме- тить, что нестабильность плазмы была ярко вы ражена лишь на небольших интервалах вре мени, а долговременная нестабильность (на интервалах несколько минут и более) не превышала нескольких процентов. Измеренные параметры плазмы в месте расположения зонда приведены в табл. 1. Из табл. 1 видно, что характерное значе- ние плотности плазмы меняется в диапазоне (1—7)·109 см–3, температура электронов на- ходится в пределах 0,2—0,5 эВ, а типичные значения плотности тока ионов из плазмы со ставляют 0,02—0,1 мА/см2. Представленные результаты позволяют оце нить степень ионизации потока осажда- емого металла. Для этого при помощи квар- цевого монитора FTC-2800 была измерена ско рость нанесения в месте установки зонда. При указанных условиях она составила 2,5 Å/сек, что при переводе в токовые еди- ни цы дает плотность «тока» атомов тита- на 0,22 мА/см2. Сравнивая эту величину с пло т ностью ионного тока из плазмы, мож- но полу чить степень ионизации потока ме- тал ла, которая в нашем случае достигала 25—60 %. Отметим, что при напуске аргона плотность ионного тока включает не толь- ко ионы металла, но и ионы газа, благода- ря чему, в этом случае плотность тока была все гда выше, чем в случае вакуумной дуги. Тлеющий разряд Плазма тлеющего разряда создавалась в ва- ку умной камере, заполненной рабочим га- зом (аргон, азот), путем подачи высокого от рицательного напряжения на держатель об разцов, расположенный в центре камеры. Нестабильность разряда в наших экспе ри- ментах была обусловлена пульсациями ис- то ч ника питания, которые не превышали 10 % и стохастическими шумами в плазме, обу словленными взаимодействием плазмы с обрабатываемой поверхностью. Оценить сте пень «зашумленности» результатов из- ме рений позволяет рис. 6. Для снижения уров ня шумов была использована методика усреднения зондового тока. Для получения Таблица 1 φpl, В Te, эВ ne, см–3 ni, см–3 ji, мА/см2 Без газа 2,23 0,3 1,84e9 1,97e9 0,036 0,54 0,328 5,98e8 5,76e8 0,011 1,35 0,5 7,34e8 2,66e9 0,062 1,3 0,5 7,09e8 2,18e9 0,051 Аргон 3,8∙10–3 Торр 0,4 0,164 5,45e9 5,2e9 0,069 0,64 0,325 6,58e9 3,57e9 0,067 0,5 0,25 4,25e9 6,95e9 0,115 0,41 0,183 6,31e9 5,17e9 0,073 0,58 0,231 7,24e9 5e9 0,079 Азот 3,8∙10–3 Торр 0,7 0,45 6,24e9 3,39e9 0,138 0,63 0,379 4,45е9 2,57е9 0,090 1 0,4 3,7е9 2,65е9 0,077 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПЛАЗМЫ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ РЕАКТИВНОГО НАНЕСЕНИЯ... ФІП ФИП PSE, 2014, т. 12, № 2, vol. 12, No. 2292 каждой точки ВАХ ток зонда последователь- но измерялся N раз при неизменном напря- жении на зонде, а результирующим значени- ем тока считалось среднее арифметическое этих измерений. На рис. 6 показаны резуль- таты такого усреднения для N = 1, 10, 100, 1000. Отметим, что необходимым условием возможности работы с усреднением по ты- сячам измерений является высокое быстро- действие измерительной системы. Быстро- действие прибора PlаsmaMeter (40000 точек в секунду) позволяло получать ВАХ с ус- реднением каждой точки по 1000 измерений всего за несколько секунд. Рис. 6 демонстрирует высокую эффектив- ность примененной методики сглаживания. Здесь необходимо особо подчеркнуть, что важ нейшим фактором, обеспечивающим при менимость прямого усреднения при про - ве дении зондовых измерений, является ста- биль ность потенциала плазмы и температу- ры электронов, которые связаны с зондовым то ком нелинейным образом, то есть колеба- ния этих параметров в течение измерения ВАХ приводят к ее искажению. В данном слу чае нестабильность параметров плазмы сво дится только к колебаниям плотности пла з мы, которая линейно связана с током 8 6 4 2 –2 –6 4 6 Ip, µА φp, V N = 1 6 5 4 3 2 1 0 0 642–2 –1 –6 –4 Ip, µА φp, V N = 10 6 5 4 3 2 1 0 0 642–2 –1 –6 –4 Ip, µА φp, V N = 100 6 5 4 3 2 1 0 0 42–2 –1 –6 –4 Ip, µА φp, V N = 1000 Рис. 6. Типичная ВАХ зонда, погруженного в плазму тлеющего разряда, и результат ее сглаживания методом усреднения N последовательных измерений при различных N А. В. САГАЛОВИЧ, В. В. САГАЛОВИЧ, С. В. ДУДИН, В. И. ФАРЕНИК ФІП ФИП PSE, 2014, т. 12, № 2, vol. 12, No. 2 293 зон да, благодаря чему усреднение не приво- дит к искажению ВАХ. Результаты измерения параметров плаз- мы тлеющего разряда в зависимости от дав- ления рабочего газа (азот, аргон) показаны на рис. 7. Напряжение на разряде составляло 1200 В. Зонд находился в центральной части камеры. Графики, показанные на рис. 7 демонстри- руют характерные особенности плазмы тле- ющего разряда. Обращает на себя внимание чрезвычайно низкая температура электронов Te, которая изменяется в диапазоне 0,05— 0,2 эВ, особенно при использовании для создания плазмы азота. В этом случае при повышенных давлениях Te приближается к температуре нейтрального газа в установ ке. Этот факт в сочетании с невысокой плотно- стью плазмы ni (порядка 108 см–3) обуслов- ливает относительно небольшую величину плот ности тока ионов из плазмы. Потенци- ал плазмы относительно стенок камеры φpl при любых условиях составляет единицы вольт, что обеспечивает отсутствие распыле- ния вслед ствие высокоэнергетичной ионной бом бар дировки любых элементов ус тановки, кро ме потенциального электрода и об разцов, расположенных на нем. Это также свидетель- ствует об эффективности энерговкла да в ус- ко рение ионов. Для понимания механизмов плазменного диффузионного насыщения металлов инте- ресно сравнить потоки ионов и нейтральных атомов на обрабатываемую поверхность. Оцен ка отношения этих потоков для тлеюще- го разряда при описанных выше параметрах дает характерную величину 107 атомов на ион. «Двойной дуговой» разряд» Результаты исследования тлеющего разря- да, представленные выше, демонстрируют не высокие значения плотности плазмы и пло тности ионного тока на обрабатыва- емую поверхность. Такая плазма может быть с успехом использована для очистки поверхности или ионного ассистирования при нанесении покрытий, однако, техноло- гии диф фузионного насыщения металлов 0,25 N2 Ar T e, eV 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 2 × 10–2 3 × 10–2 4 × 10–2 5 × 10–2 p, Torr n i, cm –3 2 × 10–2 2,0 × 10–8 N2 Ar 1,5 × 108 1,0 × 108 5,0 × 107 0,0 3 × 10–2 4 × 10–2 5 × 10–2 p, Torr φ p l, V 2 × 10–2 8 Ar N2 7 6 5 4 3 2 1 0 3 × 10–2 4 × 10–2 5 × 10–2 p, Torr j, m kA /c m 2 2 × 10–2 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 Ar N2 3 × 10–2 4 × 10–2 5 × 10–2 p, Torr Рис. 7. Результаты измерения параметров плазмы тлеющего разряда в зависимости от давления рабочего газа (азот, аргон) СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПЛАЗМЫ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ РЕАКТИВНОГО НАНЕСЕНИЯ... ФІП ФИП PSE, 2014, т. 12, № 2, vol. 12, No. 2294 (напри мер, азотирование) требуют примене- ния более плотной плазмы. В установке Avi nit для этой цели используется плазма «двой ного дугового разряда» [1]. Катодом та кого разряда является катод дугового раз- ря да, изолированный от камеры специаль- ным сепаратором, не пропускающим поток ме талла, но при этом позволяющим создать в камере плазму высокой плотности. Ток раз ряда замыкается на анод с магнитной фо- ку сировкой. Первым результатом измерений была кон- ста тация очень высокого уровня кратковре- менной нестабильности разряда. Как и в слу чае дугового разряда, нестабильность па раметров плазмы обусловлена хаотичной при родой движения катодного пятна дуги и пуль сациями тока дуги с частотой 300 Гц, во з никающими вследствие выпрямления трех фазного напряжения частотой 50 Гц. Ти- пичная ВАХ зонда при давлении 1,2·10–2 Torr показана на рис. 8а. Отметим, что время из- мерения этой ВАХ составляло 60 мс, и за это время состояние плазмы менялось многократ- но. Более быстрые измерения (время измере- ния ВАХ порядка 1 мс) позволяли получать достаточно гладкие зондовые характеристи- ки (рис. 8б) и фиксировать параметры плаз- мы в отдельные моменты времени. Сравнение таких характеристик, измерен- ных в различные моменты времени, показано на рис. 9. В табл. 2 представлены параметры плазмы, рассчитанные по этим ВАХ. Видно, что существенным колебаниям подвержены не только плотность плазмы, но и ее потенци- ал и температура электронов. В связи с этим, в отличие от случая дугово го разряда, опи сан- ного в настоящей рабо те, процедура сглажи- вания результатов из ме рений методом усред- нения приводит к не корректным результатам по температуре электронов, а именно, к ее за- вышению, вслед ствие колебания потенциала плазмы. На рис. 9 также изображена зондовая ха ра- ктеристика, измеренная с усреднением 12000 значений тока в каждой точке по на пря жению. Для получения всей ВАХ понадобилось из- мерить порядка 3 миллионов то чек, что, учи- тывая быстродействие прибора PlаsmaMeter, занимало немногим более одной минуты. В табл. 2 представлены параметры плазмы, рассчитанные по этой ВАХ. Вид но, что эти величины лежат внутри области изменения «мгновенных» параметров плазмы и могут быть использованы в качестве эффективных интегральных значений, характеризующих усредненное по времени состояние плазмы. Таким образом, в данном случае повторя- е мые результаты можно получать только с ис пользованием усреднения по очень боль- шо му количеству точек, а относительно до- сто верными можно признать лишь из ме ре- ния средней эффективной ионного тока из плаз мы, которая, впрочем, является наибо лее важным параметром с точки зрения инжене- рии поверхности. 1200 1000 800 600 400 200 0 5 15 20 25 φp, V 0 –5–10–15–20 –200 Ip, µA 600 500 400 300 200 100 0 5 1510 20 25 φp, V 0–5–10–15–20 –100 Ip, µA а б Рис. 8. Типичная ВАХ зонда в двойном дуговом разряде; а: время измерения — 60 мс, б — 1 мс А. В. САГАЛОВИЧ, В. В. САГАЛОВИЧ, С. В. ДУДИН, В. И. ФАРЕНИК ФІП ФИП PSE, 2014, т. 12, № 2, vol. 12, No. 2 295 С помощью такого под хода были получе- ны зависимости перечисленных параметров от сорта и давления газа, а также от напря- жения смещения (табл. 3). Из табл. 3 видно, что плотность ионного тока незначительно зависит от сорта рабоче- го газа и его давления, и практически не за- висит от напряжения смещения. Из этого можно сделать вывод, что плотность плаз- мы двойного дугового разряда, в основном, определяется током дуги. Энергия, подводи- мая к подложкодержателю, полностью идет на ускорение ионов, а ее вклад в ионизацию пренебрежимо мал. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Экспериментальное изучение различных ис- точников плазмы установки Avinit, результа- ты которого представлены в настоящей ра- боте, показало, что достижимые параметры плаз мы перекрывают широкий диапазон, что обеспечивает возможность реализовы- вать обширный спектр технологических про- цессов. В табл. 4 обобщены результаты измере- ния параметров плазмы всех четырех источ- ников, исследованных в настоящей работе. Необходимо отметить, что параметры пла- з мы каждого типа разряда могут изменя ться в некоторых пределах, а в таблице пред ста- влены некие средние, наиболее харак тер ные величины. В то же время, это не принципиа - льно для сравнения различных типов разря- дов, поскольку таблица де мон стри рует, что разница между изученными ис точниками плаз мы достаточно велика, раз личие некото- рых параметров может до сти гать нескольких порядков величины. Оценка отношения потоков ионов и нейтра льных атомов для плазмы двойного дугового разряда дает величину порядка 104 ато ма на ион, то есть в данном случае мы име ем примерно в 300—1000 раз более 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 –0,5 0 5 1510 20 25 φp, V 0,0 –5–10–15 Ip, mA Рис. 9. Сравнение «быстрых» ВАХ (время измерения 1 мс) в разные моменты времени (тонкие кривые). Жир ной линией показана ВАХ, измеренная с усред- нением каждой точки по 12000 измерений Таблица 2 № φpl, V Te, eV ne,i, cm–3 j, mA/cm2 1 1 0,6 2∙109 0,038 2 25 8 2∙1010 1,4 3 20 1,1 1∙1010 0,26 Усреднение 18 5 6∙109 0,33 Таблица 3 Газ Давление, Torr Напряжение, В Плотность тока ионов мА/см2 Ar 1,2∙10–2 0 0,14 Ar 5,3∙10–2 0 0,16 Ar 5,3∙10–2 600 0,18 N2 1,2∙10–2 200 0,21 N2 1,2∙10–2 600 0,196 N2 5,3∙10–2 200 0,26 N2 5,3∙10–2 600 0,26 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПЛАЗМЫ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ РЕАКТИВНОГО НАНЕСЕНИЯ... ФІП ФИП PSE, 2014, т. 12, № 2, vol. 12, No. 2296 интенсивный поток ионов в сравнении со слу чаем тлеющего разряда, описанным вы- ше. Такая плазма с успехом используется в ус тановке Avinit как для очистки поверхно- сти или ионного ассистирования при нане- сении функциональных покрытий, так и в технологиях диффузионного насыщения ме- таллов (например, азотирование) с примене- нием гораздо более плотной плазмы. Важную роль в плазменных технологиях играет однородность плазмы по объему ка- меры, поскольку при групповой обработке для соблюдения оптимального технологи- ческого режима все обрабатываемые детали должны находиться в одинаковых условиях. Для изучения однородности плазмы двой- ного дугового разряда были проведены из- мерения параметров плазмы в семи угловых позициях зонда (см. рис. 1) на трех уровнях по высоте камеры, на расстоянии 170, 300 и 470 мм от нижней стенки камеры. Результа- ты измерений продемонстрировали высо- кую однородность (± 10 %) плазмы по всему объему камеры. Этот результат крайне важен для повы- шения стабильности проводимых техноло- гических операций и получения высококаче- ственных изделий при нанесении покрытий и модифицировании поверхностей металлов. ЛИТЕРАТУРА 1. Сагалович О. В. Установка Avinit для нане- сен ня багатошарових функціональних по- кри ттів / [О. В. Сагалович, В. В. Сагалович, В. В. Попов та ін.] // Физическая инженерия поверхности. — 2010. — Т. 8. — С. 336—347. 2. Сагалович А. В. Исследование вакуум- плаз менных технологий в создании ТОТЭ на основе цератов бария / [А. В. Сагало- вич, В. В. Сагалович, Ю. Н. Клещев и др.] — Proceedings Int. Symp. SOFC, ed. S. C. Singhal ea, Japan, 1997. — P. 7—17. 3. Сагалович А. В. Конструкционные материа- лы с покрытиями для технологического обо- рудования / [А. В. Сагалович, В. В. Сагало- вич, И. И. Залюбовский и др.] // Технология и конструирование в электронной аппарату- ре. Одесса. — 2001. — Т. 3. — С. 49—52. 4. Сагалович А. В. Использование методов ва- куум-плазменного осаждения покрытий для получения тонкопленочных топливных эле- ментов / А. В. Сагалович, В. В. Сагалович, Ю. Н. Клещев // Сб. научно-техн. статей. Изд. РФЯЦ — ВНИИТФ, Снежинск, Россия, 2003. — С. 77—87. 5. Сагалович А. В. Нанотехнологии — промы- шлен ные технологии ХХI века / А. В. Сага- лович, В. В. Сагалович // Оборудование и инструмент. — 2005. —Т. 6. — С. 46—49. 6. Сагалович А. В. Разработка многокомпонен- тных покрытий для повышения износостой- кости поверхностей пар трения в преци зи он- ных узлах / [А. В. Сагалович, В. В. Са галович, C. Ф. Дудник и др.] // Физическая инженерия поверхности. — 2007. — Т. 5, № 3—4. — С. 154—165. 7. Сагалович А. В. Экспериментальные иссле- дования покрытий типа Avinit / [А. В. Сага- лович, В. В. Сагалович, В. В. Попов и др.] // Авиационно-космическая техника и техно- логия. Технология производства летатель- ных аппаратов. — 2011. — Т. 1. — С. 5—15. 8. Sagalovych A. The Tribological Investigation of Multicomponent Multilayered Ion-plas ma Coatings Avinit / [A. Sagalovych, V. Sa ga- lovych, V. Popov ea] // Tribology in industry. — 2011. — Vol. 33, No. 1. — Р. 79—86. 9. Сагалович А. В. Нанесение покрытий на слож нопрофильные прецизионные по верх- но сти газофазным методом (CVD) / [А. В. Са- галович, В. В. Сагалович, В. В. Попов и др.] // Физическая инженерия поверхно сти. — 2011. —Т. 9, № 3. — С. 229—236. 10. Сагалович О. В. Спосіб нанесення двох- компонентних хром-алюмінієвих покриттів на внутрішні порожнини охолоджуємих Таблица 4 Тип разряда Плотность плазмы Температура электронов, эВ Плотность тока ионов, мА/см2 Степень иониза- ции потока, ион/ атом Магнетронный 1010 5 0,5 5 Дуговой 4∙109 0,4 0,1 0,5 Тлеющий 108 0,15 0,001 10–7 Двойной дуговой 6∙109 5 0,3 10–4 А. В. САГАЛОВИЧ, В. В. САГАЛОВИЧ, С. В. ДУДИН, В. И. ФАРЕНИК ФІП ФИП PSE, 2014, т. 12, № 2, vol. 12, No. 2 297 робо чих лопаток газових турбін та Пристрій для на несення двохкомпонентних хром- алю мі нієвих покриттів на внутрішні порож- нини охолоджуємих робочих лопаток газо- вих тур бін / [О. В. Сагалович, В. В. Попов, В. О. Бо гуслаєв та ін.] // Pat. UА № 101764 від 25. 04. 13, Pat. RU № 011255 от 16. 04. 12. 11. Sagalovych A. Mo-C multilayered CVD co a- tings / [A. Sagalovych, V. Sagalovych] // Proc. 13 th Intern. Conf. on Tribology SER BI A T- RIB’13. — Kragujevac. — Serbia. — 15— 17 May 2013. 12. Сагалович О. В. Спосіб іонно-плазмового пре цизійного азотування поверхонь сталей та сплавів Avinit N / [О. В. Сагалович, В. В. Са- галович] // Pat. UА № 84664 від 25. 10. 13. 13. Сагалович О. В. Багатошарове зносостійке покриття АВІНІТ C320 — ms1 для плоскої золотникової пари / [О. В. Сагалович, В. В. Сагалович, В. В. Попов, та ін.] // Pat. UA № 86087 від 10. 12. 13. 14. Сагалович А. В. Износостойкое антифрикци- онное покрытие деталей пар трения / [А. В. Са галович, В. В. Сагалович, В. В. По- пов и др.] // Pat. RU № 141213 от 22. 04. 14. 15. Сагалович О. В. Композиційне покриття для алюмінію або його сплавів / [О. В. Сагало- вич, В. В. Сагалович] // Pat. UА № 89830 від 25. 04. 14. 16. Dudin S. V. Devices and techniquie of ex pe- riment. — 1994. — No. 4. — P. 78—82. 17. McNeely P., Dudin S., Christ-Koch S. and Fantz U., Plasma Sources Sci. Technol., 18, (2009) 014011. LITERATURA 1. Sagalovich O. V. Ustanovka Avinit dlya na ne- sennya bagatosharovih funkcіonal’nih po krit tіv / [O. V. Sagalovich, V. V. Sagalovich, V. V. Popov ta іn.] // Fizicheskaya inzheneriya poverhnosti. — 2010. — Vol. 8. — P. 336—347. 2. Sagalovich A. V. Issledovanie vakuum- plazmennyh tehnologij v sozdanii TOTE na os no ve ceratov bariya / [A. V. Sagalovich, V. V. Sagalovich, Yu. N. Kleschev i dr.] — Proceedings Int. Symp. SOFC, ed. S. C.Singhal ea, Japan, 1997. — P. 7—17. 3. Sagalovich A. V. Konstrukcionnye materialy s pokrytiyami dlya tehnologicheskogo obo - rudovaniya / [A. V. Sagalovich, V. V. Sa ga lo- vich, I. I. Zalyubovskij i dr.] // Teh no logiya i konstruirovanie v elektronnoj ap pa ra ture. Odes sa. — 2001. — Vol. 3. — P. 49—52. 4. Sagalovich A. V. Ispol’zovanie metodov va- ku um-plazmennogo osazhdeniya pokrytij dlya polucheniya tonkoplenochnyh toplivnyh ele- men tov / A. V. Sagalovich, V. V. Sagalovich, Yu. N. Kleschev // Sb. nauchno-tehn. statej. Izd. RFYaC — VNIITF, Snezhinsk, Rossiya, 2003. — P. 77—87. 5. Sagalovich A. V. Nanotehnologii —pro my- shlennye tehnologii HHI veka / A. V. Sa ga lo- vich, V. V. Sagalovich // Oborudovanie i in stru- ment. — 2005. — Vol. 6. — P. 46—49. 6. Sagalovich A. V. Razrabotka mno go kom- po nentnyh pokrytij dlya povysheniya iz- no sostojkosti poverhnostej par treniya v pre ci zionnyh uzlah / [A. V. Sagalovich, V. V. Sa- galovich, C. F. Dudnik i dr.] // Fizicheskaya in- zheneriya poverhnosti. — 2007. — Vol. 5, No. 3—4. — P. 154—165. 7. Sagalovich A. V. Eksperimental’nye is sle- dovaniya pokrytij tipa Avinit / [A. V. Sa- ga lovich, V. V. Sagalovich, V. V. Popov i dr.] // Aviacionno-kosmicheskaya tehnika i tehnologiya. Tehnologiya proizvodstva le- ta tel’nyh apparatov. — 2011. — Vol. 1. — P. 5—15. 8. Sagalovych A. The Tribological Investigation of Multicomponent Multilayered Ion-plas ma Coatings Avinit / [A. Sagalovych, V. Sa ga lo- vych, V. Popov ea] // Tribology in industry. — 2011. — Vol. 33, No. 1. — P. 79—86. 9. Sagalovich A. V. Nanesenie pokrytij na slozh- noprofil’nye precizionnye poverhnosti ga- zofaznym metodom (CVD) / [A. V. Sa ga- lo vich, V. V. Sagalovich, V. V. Popov i dr.] // Fizicheskaya inzheneriya poverhnosti. — 2011. — Vol. 9, No. 3. — P. 229—236. 10. Sagalovich O. V. Sposіb nanesennya dvoh- kom ponentnih hrom-alyumіnієvih pokrittіv na vnutrіshnі porozhnini oholodzhuєmih ro- bo chih lopatok gazovih turbіn ta Pristrіj dlya nanesennya dvohkomponentnih hrom-alyu mі- nієvih pokrittіv na vnutrіshnі porozhnini oho- lod zhuєmih robochih lopatok gazovih turbіn / [O. V. Sagalovich, V. V. Popov, V. O. Boguslaєv ta іn.] // Pat. UA № 101764 vіd 25. 04. 13, Pat. RU № 011255 ot 16. 04. 12. 11. Sagalovych A. Mo-C multilayered CVD co a- tings / [A. Sagalovych, V. Sagalovych] // Proc. 13th Intern. Conf. on Tribology SER BI A- TRIB’13. — Kragujevac. — Serbia. — 15— 17 May 2013. 12. Sagalovich O. V. Sposіb іonno-plazmovogo pre cizіjnogo azotuvannya poverhon’ stalej ta splavіv Avinit N / [O. V. Sagalovich, V. V. Sa- ga lovich] // Pat. UA № 84664 vіd 25. 10. 13. 13. Sagalovich O. V. Bagatosharove znosostіjke pokrittya AVІNІT C320 — ms1 dlya ploskoї СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПЛАЗМЫ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ РЕАКТИВНОГО НАНЕСЕНИЯ... ФІП ФИП PSE, 2014, т. 12, № 2, vol. 12, No. 2298 zolotnikovoї pari / [O. V. Sagalovich, V. V. Sa- galovich, V. V. Popov, ta іn.] // Pat. UA № 86087 vіd 10. 12. 13. 14. Sagalovich A. V. Iznosostojkoe antifrikcionnoe pokrytie detalej par treniya / [A. V. Sagalovich, V. V. Sagalovich, V. V. Popov i dr.] // Pat. RU № 141213 ot 22. 04. 14. 15. Sagalovich O. V. Kompozicіjne pokrittya dlya alyumіnіyu abo jogo splavіv / [O. V. Sa ga- lovich, V. V. Sagalovich] // Pat. UA № 89830 vіd 25. 04. 14. 16. Dudin S. V. Devices and techniquie of ex pe ri- ment. — 1994. — No. 4. — P. 78—82. 17. McNeely P., Dudin S., Christ-Koch S. and Fantz U., Plasma Sources Sci. Technol., 18, (2009) 014011.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-103576
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1999-8074
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T18:52:59Z
publishDate	2014
publisher	Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
record_format	dspace
spelling	Сагалович, А.В. Сагалович, В.В. Дудин, С.В. Фареник, В.И. 2016-06-20T14:16:21Z 2016-06-20T14:16:21Z 2014 Сравнительный анализ различных источников плазмы для целей реактивного нанесения покрытий и диффузионного насыщения металлов / А.В. Сагалович, В.В. Сагалович, С.В. Дудин, В.И. Фареник // Физическая инженерия поверхности. — 2014. — Т. 12, № 2. — С. 285-298. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. 1999-8074 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/103576 533.9.082.76 Выполнены зондовые измерения параметров различных источников технологической плазмы, используемых в вакуум-плазменных технологиях при реактивном нанесении покрытий и диффузионном насыщении металлов. Проведен сравнительный анализ плазменных источников магнетронного и вакуум-дугового разрядов, используемых в процессах реактивного нанесения функциональных покрытий, и плазменных источников тлеющего разряда и двойного дугового разряда, используемых для очистки поверхности и ионного насыщения. Рассмотрены особенности применения различных плазменных источников для повышения стабильности и управляемости процессов напыления и получения качественных покрытий. Виконано зондові вимірювання параметрів різних джерел технологічної плазми, що використовуються в вакуум-плазмових технологіях при реактивному нанесенні покриттів і дифузійному насиченні металів. Проведено порівняльний аналіз плазмових джерел магнетронного й вакуум-дугового розрядів, що використовуються в процесах реактивного нанесення функціональних покриттів, та плазмових джерел тліючого розряду й подвійного дугового розряду, що використовуються для очищення поверхні і іонного насичення. Розглянуто особливості застосування різних плазмових джерел для підвищення стабільності і керованості процесів напилення і отримання якісних покриттів. Probe measurements of parameters of different technological plasma sources used in vacuum-plasma technologies of reactive deposition of coatings and diffusion saturation of metals have been performed. A comparative analysis has been done of the magnetron plasma source and vacuum-arc discharge used during reactive deposition of functional coatings, as well as plasma of glow discharge and dual arc used to clean the surface and ion saturation. Peculiarities of application of different plasma sources for improvement of stability and controllability of deposition of high-quality coatings are discussed. ru Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України Физическая инженерия поверхности Сравнительный анализ различных источников плазмы для целей реактивного нанесения покрытий и диффузионного насыщения металлов Порівняльний аналіз різних джерел плазми для цілей реактивного нанесення покриттів і дифузійного насичення металів Comparative analysis of different plasma sources for reactive deposition of coatings and diffusion saturation of metals Article published earlier
spellingShingle	Сравнительный анализ различных источников плазмы для целей реактивного нанесения покрытий и диффузионного насыщения металлов Сагалович, А.В. Сагалович, В.В. Дудин, С.В. Фареник, В.И.
title	Сравнительный анализ различных источников плазмы для целей реактивного нанесения покрытий и диффузионного насыщения металлов
title_alt	Порівняльний аналіз різних джерел плазми для цілей реактивного нанесення покриттів і дифузійного насичення металів Comparative analysis of different plasma sources for reactive deposition of coatings and diffusion saturation of metals
title_full	Сравнительный анализ различных источников плазмы для целей реактивного нанесения покрытий и диффузионного насыщения металлов
title_fullStr	Сравнительный анализ различных источников плазмы для целей реактивного нанесения покрытий и диффузионного насыщения металлов
title_full_unstemmed	Сравнительный анализ различных источников плазмы для целей реактивного нанесения покрытий и диффузионного насыщения металлов
title_short	Сравнительный анализ различных источников плазмы для целей реактивного нанесения покрытий и диффузионного насыщения металлов
title_sort	сравнительный анализ различных источников плазмы для целей реактивного нанесения покрытий и диффузионного насыщения металлов
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/103576
work_keys_str_mv	AT sagalovičav sravnitelʹnyianalizrazličnyhistočnikovplazmydlâceleireaktivnogonaneseniâpokrytiiidiffuzionnogonasyŝeniâmetallov AT sagalovičvv sravnitelʹnyianalizrazličnyhistočnikovplazmydlâceleireaktivnogonaneseniâpokrytiiidiffuzionnogonasyŝeniâmetallov AT dudinsv sravnitelʹnyianalizrazličnyhistočnikovplazmydlâceleireaktivnogonaneseniâpokrytiiidiffuzionnogonasyŝeniâmetallov AT farenikvi sravnitelʹnyianalizrazličnyhistočnikovplazmydlâceleireaktivnogonaneseniâpokrytiiidiffuzionnogonasyŝeniâmetallov AT sagalovičav porívnâlʹniianalízríznihdžerelplazmidlâcíleireaktivnogonanesennâpokrittívídifuzíinogonasičennâmetalív AT sagalovičvv porívnâlʹniianalízríznihdžerelplazmidlâcíleireaktivnogonanesennâpokrittívídifuzíinogonasičennâmetalív AT dudinsv porívnâlʹniianalízríznihdžerelplazmidlâcíleireaktivnogonanesennâpokrittívídifuzíinogonasičennâmetalív AT farenikvi porívnâlʹniianalízríznihdžerelplazmidlâcíleireaktivnogonanesennâpokrittívídifuzíinogonasičennâmetalív AT sagalovičav comparativeanalysisofdifferentplasmasourcesforreactivedepositionofcoatingsanddiffusionsaturationofmetals AT sagalovičvv comparativeanalysisofdifferentplasmasourcesforreactivedepositionofcoatingsanddiffusionsaturationofmetals AT dudinsv comparativeanalysisofdifferentplasmasourcesforreactivedepositionofcoatingsanddiffusionsaturationofmetals AT farenikvi comparativeanalysisofdifferentplasmasourcesforreactivedepositionofcoatingsanddiffusionsaturationofmetals

Сравнительный анализ различных источников плазмы для целей реактивного нанесения покрытий и диффузионного насыщения металлов

Institution

Similar Items