일반기술

고출력 이온빔 방출원 - “TEMP” 가속기

고출력이온빔의 작용은 재료 표면층의 물리 화학적 특성을 변화시킨다. 일부의 경우에서는 작업 소재의 작동 특성을 향상시키기도 한다. 이 방법은 타겟 물질의 화학양론적 조성을 가지는 박막의 증착이나 세라믹에서 도전층 형성, 불순물 세척등은 물론 공구와 기계부품의 마모 저항을 2-7배 향상시키고, 서로 다른 코팅을 입히기 전에 표면을 세척하고 활성화시키는 목적으로 산업에 적용할 수 있다. 과학 분야나 실용적인 영역에서 고출력 이온빔에너지(200-400 keV, current densities: 40-250 A/cm2, current pulse duration: 50 ns)를 이용하는 것은 이온으로부터 타겟의 표면부근으로 에너지가 고속으로 전달되는 것으로 특징지워진다. 이 공정은 타겟의 열전도도에 의한 에너지 분산과 동시에 발생하는 것이지만 더 중요한 것이다. 저전류밀도(40-150 A/cm2)에서는 구조 및 무리 화학적 상태조절이 일어나고 이는 처리된 생산품의 작업윤활특성을 향상시킨다. 고전류 밀도(150-250 A/cm2)에서는 타겟 표면 staff로 구성된 플라즈마 토치는 타겟 표면에 나타나고 103-104 m/s의 속도로 타겟으로부터 전파된다.Technical parameters: -활성 영역: 10-100 cm2 (단일 충돌에 대해서는 처리되는 물질에 의존). -에너지 소비: 360 J/m2 (각 표면 조절 및 세척 공정 모드). -생산성: 시간당 100 items (강화목적, 고경도 합금 부식판의 세척, 가스터빈 날개등 전체 크기 5x5x5cm3). -설비의 전체 전력 소비: up to 10 kW (진공 시스템 포함). 금속이나 복합재료박막 증착은 다음 요인으로 특징지워진다: -좁은 플라즈마의 폭 (a /2<25o); -타겟의 화학양론적 조성 유지; -박막증착에 펄스법 이용시 기체에 의한 표면 오염을 막을 수 있고 고밀도막을 얻을 수 있다; -70 - 80%에 이르는 타겟 물질의 높은 이용도 Analogs, technical and economical advantages to compare with analogs: 유사 장치의 연속 생산은 이루어지지 않음. 공장에의 실험 설치는 "Quantum Manufacturing" (USA)에서 생산함. 설치시의 기본적인 장점은 저비용이라는 점으로 미국 설비에 비하여 2-3배 낮은 비용임. 펄스레이저와 비교할 때 “Temp” 가속기는 효율이 높고 빔의 폭이 넓다. 공정은 생태학적으로 깨끗하다. 초경합금 절삭공구에 대해 1.5 - 2.5 배 수명 증가가 얻어진다. 다른 표면 처리법에서는 절삭 초경합금 특성 변수가 크게 증가하지 않는다는 것은 주목할 필요가 있다. 이외에도 표면의 빔 침식처리는 다음과 같은 장점이 있다: •저 에너지 소비 (1 kW·hour/m2); •증착 전 표면의 세척 및 활성화 •기술공정의 생태학적인 순도