Тенденции развития нанесение покрытий
Для получения ионных пучков, содержащих определенный элемент, выполняют сепарацию общего потока, осуществляя взаимодействие движущихся ионов с магнитным и электрическим полями, с одновременным воздействием постоянного и переменного электрических полей. По скоростям поток фильтруют с помощью электростатических анализаторов. Разделение пучка осуществляют с помощью секторных магнитных систем, отклоняющих пучок на 60 или 90°. Разделительная способность секторных магнитов не уступает разделительной способности 180°-ных магнитов. Чтобы разделить ионы по массе, используют фильтр Винна — устройство со скрещенными ортогонально магнитным и электрическим полями. В некоторых масс-спектрометрах и сепараторах применяют квадрупольные фильтры масс. Преимуществами квадруполь-ного фильтра масс являются слабая зависимость разрешающей способности от энергетического разброса ионов, возможность анализа при повышенном давлении остаточного газа, крутые фронты пиков. Основной недостаток такого фильтра заключается в наличии возможности прохождения нерезонансных ионов. В некоторых установках применяют монопольные фильтры масс, к недостаткам которых относятся чувствительность к давлению остаточных газов и нестабильность работы.
Однородность имплантации обеспечивает система сканирования. В зависимости от необходимости отклонения пучка в одном или двух направлениях используют либо две параллельные пластины, либо последовательно по ходу движения пучка две пары взаимно перпендикулярных пластин. Имплантация ионов в мишень осуществляется в вакуумной камере. Точное измерение силы тока пучка проводится с помощью калориметра, цилиндра Фа-радея и кулонометра.
Вакуумная система обеспечивает непрерывное поступление газа или паров их ионного источника в приемную камеру с высоким
вакуумом (Ю-5 Па), который способствует лучшей фокусировке пучка, уменьшению дозы нейтральных атомов и загрязнения поверхности образцов. Откачку производят диффузионными насосами, турбомолекулярными насосами с соответствующими форвакуумными насосами, геттерным насосом, создающим форвакуум для сорбционных насосов. Тип насоса выбирают с учетом состава и количества газа, а также необходимости получения безмасляного вакуума.
Тенденции развития оборудования для нанесения покрытий связаны с расширением сфер и масштабов их практического применения. В связи с этим как в области газотермических, так и вакуумных методов нанесения покрытий наблюдается стремление к созданию высокоавтоматизированных и роботизированных комплексов, обеспечивающих, с одной стороны, высокую производительность установок, а с другой, — высокое качество наносимых покрытий за счет строгого контроля параметров режима напыления. При этом используется блочно-модульный принцип создания таких комплексов, который позволяет оперативно создавать их многообразные модификации. Другая тенденция, в частности газотермического нанесения покрытий, состоит в разработке мобильных установок и сборно-разборных комплексов с целью проведения работ по напылению покрытий по месту без демонтажа конструкций и оборудования и создания стационарных участков и цехов.
