Учёные ТУСУРа разрабатывают технологии для электронно-лучевой обработки полимерных и керамических материалов

«Одна из ключевых наших идей – упрощение технологического комплекса, использующего для генерации электронного пучка плазменный источник, – цитирует Инновационный портал Томской области разработчика, сотрудника лаборатории плазменной электроники ТУСУРа Илью Бакеева. – Обычно такие источники работают при давлении ниже 0,1 паскаля, для создания которого нужно две ступени откачки. В нашей установке для достижения рабочих давлений от единиц до десятков паскалей достаточно одной ступени откачки: конструкция упрощается, прибор становится дешевле и надёжнее».

В результате многолетних исследований фундаментального и прикладного характера были созданы рабочие прототипы электронных источников, которые успешно применены для импульсной модификации поверхностей различных материалов, в том числе для упрочнения и полировки диэлектриков, создания развитой поверхности на полимерных материалах. Кроме того, работающие в непрерывном режиме источники используются для пайки, резки металлов и диэлектриков (керамика, стекло), а также перфорации керамических деталей. При этом при давлениях, используемых в установке (форвакуумный диапазон), накапливающийся на обрабатываемой поверхности изделия отрицательный заряд компенсируется постоянным потоком ионов из пучковой плазмы, автоматически образуемой при работе источника. Последняя особенность выгодно отличает разрабатываемые технологии от имеющихся аналогов, так как позволяет эффективно работать с диэлектриками.

«Без применения специальных дополнительных сложных средств компенсации заряда нам удаётся успешно обрабатывать диэлектрические объекты, в том числе сложной формы», – говорит Илья Бакеев.

Исследования по развитию плазменных источников электронов, работающих в форвакуумной области давлений, проводятся в лаборатории плазменной электроники кафедры физики под руководством профессора Е. М. Окса. В настоящее время такие источники используется для решения научных и технических задач. Несколько экземпляров форвакуумных плазменных источников электронов поставлено в зарубежные исследовательские организации (Китай, Израиль, Болгария).