Московский инженерно-физический институт

(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Национальный исследовательский ядерный университет

Кафедра Физики Плазмы

Пояснительная записка к курсовому проекту

Импульсный магнетрон.

Студент	Соколов А.Ю.		____________
Руководитель	К.ф.-м.н. доц. Ходаченко Г.В.		____________
Консультанты	К.ф.-м.н. Крашевская Г.В.	____________
	Асп. Щелканов И.А.	____________

Москва – 2008 г.

Введение

На кафедре Физика Плазмы на экспериментальном стенде “Пинч” ведется исследование физики процессов в импульсном магнетронном разряде большой мощности. Работы, проводившиеся ранее, в режиме одиночного импульса, показали, что при использовании импульсного магнетронного разряда возможно достижение высоких скоростей напыления [1,2]. В связи с этим стала актуальной задача перевода данного вида разряда в частотный импульсный режим. При этом разрядное устройство (катодный узел) будет подвержено значительным тепловым нагрузкам. Существующая система охлаждения не удовлетворяет условиям работы в таком режиме. Поэтому возникла необходимость разработать новую конструкцию разрядного устройства, способного работать при высоких тепловых нагрузках.

Техническое задание

Разработать конструкцию катодного блока импульсного магнетрона, отвечающую следующим требованиям:

1. Геометрические параметры конструкции:

1. Размеры катода и магнитной системы, а также установочные и присоединительные размеры должны быть такие же, как и у существующего разрядного устройства, которое используется на экспериментальном стенде “Пинч”.

2. Электрические и магнитные параметры:

1. Электрическая изоляция устройства должна выдерживать нагрузку 6 кВ.

2. Должна быть обеспечена возможность регулировки величины магнитного поля на поверхности катода.

3. Подсоединение магнетрона должно быть выполнено коаксиально.

3. Конструкционные и тепловые требования:

1. Материал изолятора – керамика.

2. Система охлаждения катода должна обеспечивать работу устройства при тепловой нагрузке мощностью до 500 Вт/см², при подаче охлаждающей воды температурой от 16до 20º С под давлением от 1.5×10⁵до 10×10⁵Па.

3. Предельно допустимая деформация катода при разнице давлений 10 атм должна составлять 1 мм.

4. Конструкция должна быть проста в обслуживании и сборке.

5. Устройство должно быть подключено к сливу воды в оборотную систему водоснабжения через закрытые сливные емкости.

1. Назначение и область применения устройства

Разработанное устройство предназначено для:

• создания и зажигания стационарного магнетронного разряда и квазистационарных сильноточных разрядов в скрещенных E×H полях.

• проведения опытно-экспериментальных работ по исследованию сильноточных форм разряда низкого давления в магнитном поле.

Разработанное устройство обеспечивает:

• эффективную работу разрядного устройства при постоянной электрической нагрузке 2 кВт, и при импульсной нагрузке 3 кВт.

• плавную регулировку магнитного поля в области разряда.