различные способы очистки деталей и МК узлов перед окончательной сборкой приборов, а также перед или в процессе их термовакуумной обработки; I откачки). Известен способ обработки арматуры электровакуумных и газоразр дных приборов путем ионной бомбардировки в газовом разр де. Этот способ заклю чаетс в том, что с целью повьпиени надежности и долговечности приборов их откачивают со скоростью 0,001500 л/с в зависимости от типа прибора , возбу щают разр д в интервале давлений 100-0,1 торр и поддерлсивают его приизмен ющемс давлении газа за счет непрерывной откачки подачей на электроды напр жени от 100 до 3000 В С1. Однако этот способ применим дл очистки внутренних поверхностей ЭВП только от загр знений органического происхождени или солей, что обусловлено использованием сравнительно низких напр жений. Использование же более высоких напр жений невозможно из-за опасности возникновени при данном способе мощных электричес ких проббев,могущих привести к разрушению электродов. Кроме того, разр д горит преимущественно между металлическими электродами, поэтому ке рамические и стекл нные поверхности при наличии на них малого количества провод щих электричество веществ практически не очищаютс . Наконец, под действием ионной бомбардировки возможно существенное ухудшение эмис сионных СВОЙСТВ катодов, что также ограничивает сферу применени способа . Известен способ финишной оЬработк металлокерамических узлов СВЧ-приборов ,включающий откачку рабочего объ ема с металлокерамическим узлом, соз дание в нем окислительной среды и возбуждение ионно-плазменного разр да С2. Недостатком этого способа вл етс то, что под действием ионно-плазменного разр да металл будет распыл тьс и осаждатьс на керамическую поверхность, тем самым .ухудшать свой ства керамики как изол тора. Цель изобретени - предотвращение снижени поверхностного сопротивлени керамики в процессе изготовлени и эксплуатации приборов. Поставленна цель достигаетс тем что в способе финишной обработки поверхностей изол торов металлокерамических узлов СВЧ-приборов, включающем откачку рабочего объема с металлокерамическим узлом, создание в нем оки лительной среды и возбуждение ионноплазменного разр да, в рабочий объем напускают воздух или пары воды, содер жащие 60-80% Oil. до давлени 50-10 Па прикладывают к металлокерамическому узлу высокое 3-20 кВ высокочастотное 450 кГц - 5 МГц напр жение. На чертеже изображен вариант устройства дл осуществлени данного способа. С точки зрени ионизируемой среды, необходимой дл горени газового разр да подход т такие газы, как аргон, азот, водород, углекислый газ и многие другие. Однако, учитыва высокую окислительную активность озона по отношению к органическим, полимерным, биологическим соединени м, которые вл ютс основными веществами, снижающими поверхностное сопротивление изол торов МК узлов, представл етс целесообразным применение в качестве ионизируемой среды воздуха, паров воды или их смеси, так как при ионизации этих газов образуетс озон в практически при емлег/их пропорци х. С целью определени граничных значений по содержанию в разреженной атмосфере кислорода, паров воды или их смеси провод т соответствующие эксперименты на многосекционной модели , состо щей из набора керамических колец одинаковой толщины - 10 мм (высоты Н), которые спа ны через медные манжеты. Сначала модель тщательно обезгаживают на откачном посту с безмасл ными средствами откачки.при 500-550°С в течение 15 ч и после охлаждени в нее через натекатель напускают чистый кислород из баллона. При достижении давлени 10 Па возбуждают тлеющий разр д в соответствии с предлагаемым способом последовательно на внутренних поверхност х первых двух керамических кол«ц. Затем после повторной откачки напускают через увлажнитель кислород с точкой росы (-40) и () , что соответствует его содержанию в разреженной среде от 60 до 80% (в пересчете на мол рные доли). При указанном содержании кислорода обрабатывают последовательно .следующие два керамических кольца. Затем два других керамических промежутка обрабатывались по предлагаемому способу при влажности воздуха, напускаемого в откачанный объем от О до -20°Cf что соответствует 60 и 80% паров воды ПРИ разрежении в пределах 50 - 10 Па. Следующие два кольца обрабатывают при напуске аргона, азота и водорода , при этом кислородосодержащих газов менее 30%. Наконец, оставшиес два промежутка не обрабатывают вообще . Затем макет откачивают до давлени i 1-10 Па и осуществл ют его обезгахшвание при 550°С в течение 15 ч. Наружную поверхность керактческих колец модели с целью предотвращени ее загр знени покрывают алундом. После остыва 1и макета до 20°С при давлении внутри . 1-Ю па) измер ют сопроитвление каждого ке-рамического промежутка. Эксперименты показывают, что необработанные в тлеющем разр де керамические кольца имеют сопротивление 8-10® - 5-10 Ом Кольца, обработанные в аргоне, азоте и водороде имеют поверхностное сопротивление соответственно Ю, 1,5-1 1-10° Ом. Обработка в среде, содержащей 60-80% кислорода или паров.воды , обеспечивает сопротивление изол торов . Напуск чистого кислорода не дает .ощутимых результатов по сравнению с 60-80% его содержани в разреженной среде. Как показывают многочисленные эксперименты, при приложении высоковольтного , высокочастотного напр жени актлитудна величина напр жени может быть увеличена до 20 кВ. Такое увеличение оправдано тем, что с увеличением частоты снижаетс мощность на выходе существующих ВЧ-генераторов по причине резкого падени .тока нагрузки , поэтому верхний предел высокой частоты ограничен 5 МГц. Дл того чтобы обща мощность тлеющего разр - да осталась достаточной, необходимо повысить амплитуду напр жени дл удержани тлеющего разр да на обрабатываемой поверхности, но не более 20 кВ, поскольку при больших значени х может иметь место катодное распыление металлических электродов. Поскольку чем выще частота, тем в более тонком слое поглощаетс больша часть энергии высокочастотного пол ; с учетом конструктивных и технологических факторов МК узлов СВЧ-приборов предпочтительными следует считать частоты выше 500 кГц (см. таблицу ) .various methods of cleaning parts and MK nodes before final assembly of devices, as well as before or during their thermal vacuum treatment; I rollout). A known method of treating rebar electrovacuum and gas discharge devices by ion bombardment in the gas discharge. This method consists in the fact that in order to improve the reliability and durability of the devices, they are pumped out at a rate of 0.001500 l / s depending on the type of device, the discharge is excited in the pressure range of 100-0.1 Torr and maintained at a changing pressure. gas due to continuous pumping by applying voltage from 100 to 3000 V C1 to the electrodes. However, this method is applicable for cleaning the internal surfaces of EEC from contamination of organic origin or salts, which is due to the use of relatively low voltages. The use of higher voltages is impossible due to the danger of the occurrence of powerful electrical probing with this method, which can lead to the destruction of the electrodes. In addition, the discharge burns predominantly between metal electrodes; therefore, ceramic and glass surfaces, in the presence of a small amount of electrically conducting substances, are practically not cleaned. Finally, under the action of ion bombardment, a significant deterioration in the emission properties of cathodes is possible, which also limits the scope of application of the method. The known method of finishing metal-ceramic units of microwave devices includes pumping out the working volume from the metal-ceramic unit, creating an oxidizing medium in it and exciting the C2 ion-plasma discharge. The disadvantage of this method is that under the action of an ion-plasma discharge, the metal will be sprayed and deposited on the ceramic surface, thereby deteriorating the properties of the ceramic as an insulator. The purpose of the invention is to prevent a decrease in the surface resistance of ceramics during the manufacture and operation of devices. The goal is achieved by the fact that in the method of finishing the surfaces of insulators of metal-ceramic units of microwave devices, including pumping out a working volume with a metal-ceramic unit, creating an oxidizing medium in it and exciting an ion-plasma discharge, air or vapors containing 60 -80% Oil. up to a pressure of 50-10 Pa, a high 3-20 kV high-frequency 450 kHz - 5 MHz voltage is applied to the metal-ceramic node. The drawing shows a variant of the device for implementing this method. From the point of view of the ionizable medium necessary for burning the gas discharge, gases such as argon, nitrogen, hydrogen, carbon dioxide and many others are suitable. However, taking into account the high oxidative activity of ozone in relation to organic, polymeric, biological compounds, which are the main substances that reduce the surface resistance of insulators of MK nodes, it is advisable to use air, water vapor, or their mixture as an ionizable medium, when these gases are ionized, ozone is formed in near practical / proportions. In order to determine the boundary values for the content in a rarefied atmosphere of oxygen, water vapor, or their mixtures, relevant experiments are carried out on a multi-section model consisting of a set of ceramic rings of equal thickness — 10 mm (height H), which are passed through copper cuffs. First, the model is thoroughly out-dusted at the pumping post with oil-free pumping means. At 500-550 ° C for 15 hours and after cooling, pure oxygen from the cylinder is admitted to it through the leak valve. When a pressure of 10 Pa is reached, a glow discharge is excited in accordance with the proposed method, successively on the inner surfaces of the first two ceramic rings. Then, after re-pumping, oxygen is fed through a humidifier with a dew point (-40) and (), which corresponds to its content in a rarefied medium from 60 to 80% (in terms of molar fractions). At the indicated oxygen content, the following two ceramic rings are processed successively. Then, two other ceramic gaps were processed by the proposed method with the humidity of the air drawn into the evacuated volume from 0 to -20 ° Cf which corresponds to 60 and 80% of water vapor at a vacuum in the range of 50 - 10 Pa. The following two rings are treated with argon, nitrogen and hydrogen inlet, with oxygen-containing gases being less than 30%. Finally, the remaining two gaps are not processed at all. Then, the mock-up is pumped out to a pressure of i 1-10 Pa and its dehegmentation is carried out at 550 ° C for 15 hours. The outer surface of the model's keractic rings is coated with an alundum to prevent it from becoming contaminated. After cooling down 1i layout to 20 ° C with pressure inside. 1-Yu pa) measure the juxtaposition of each ceramic gap. Experiments show that ceramic rings untreated in a glow discharge have a resistance of 8–10® — 5–10 ohms. Rings treated in argon, nitrogen, and hydrogen have surface resistance, respectively, 10–1.5–1–10–10 ohms. Processing in an environment containing 60-80% oxygen or vapor-water provides resistance to the insulators. The admission of pure oxygen does not give tangible results compared to 60-80% of its content in a rarefied medium. As shown by numerous experiments, by applying a high-voltage, high-frequency voltage, the active voltage can be increased to 20 kV. This increase is justified by the fact that with increasing frequency the power at the output of existing RF generators decreases due to a sharp drop in the load current, therefore the upper limit of the high frequency is limited to 5 MHz. In order for the total power of the glow discharge to remain sufficient, it is necessary to increase the voltage amplitude to keep the glow discharge on the treated surface, but not more than 20 kV, since at large values cathode sputtering of metal electrodes can take place. Since the higher the frequency, the more energy of the high-frequency field is absorbed in the thinner layer; taking into account the design and technological factors of MK nodes of microwave devices, frequencies above 500 kHz should be considered preferable (see table).
9,4 0,66 0,094 0,066 0,03 0,0219.4 0.66 0.094 0.066 0.03 0.021
С учетом соображений, обусловлен- 35 ных целесообразностью использовани бол.ее дешевого, простого и менее энергоемкого оборудовани предпочтительным следует считать диапазон частот от 440 кГц до 5 МГц.40Taking into account considerations based on the expediency of using more cheap, simple and less energy-intensive equipment, the frequency range from 440 kHz to 5 MHz should be considered preferable.40
Дл очистки внутренней поверхности металлокерамический узел 1, выполненный , в частности, из керамики 22ХС и имеющий два электрода, устанавливают Нс1Д отверстием откачки стола д 2 (например, на приставке стандартного течеискател ПТН-7А) через уплотн ющую прокладку 3.Сверху на МК узел также через уплотн ющую.прокладку 3 став т крышку 4,изготовленную из стекла.Из 50 внут1эеннего объема МК узла производ т откачку/а Затем напускают воздух,содержащий 60-80% OQ, или их смесь, до давлени 50 - 1-10 па. При достижении необходимого давлени (в зави- ,, симости от габаритов узла) к одному из электродов подвод т высокочастотное , высоковольтное напр жение от аппарата типа Тесла - 5, в то врем как другой электрод заранее заземл ют посредством проводника 6. Ионно- плазменный разр д вспыхивает на поверхности и горит достаточно устойчиво преимущественно на очищаемой поверхности; затуха самопроизвольно по истечении 40-60 с - врем необ- 65To clean the inner surface of the cermet assembly 1, made in particular of 22XC ceramics and having two electrodes, install Hc1D with a table pumping opening d 2 (for example, on a standard PTN-7A leak detector) through a sealing gasket 3. On top of the MC node through the sealing gasket 3, the cover 4, made of glass, is placed. From 50 internal volume of the MK node, the pumping is carried out / a. Then, air containing 60-80% OQ or their mixture is let in to a pressure of 50 - 1-10 pa. When the required pressure is reached (depending on the dimensions of the node), one of the electrodes is supplied with a high-frequency, high-voltage voltage from a Tesla-5 apparatus, while the other electrode is grounded in advance by means of a conductor 6. e flashes on the surface and burns rather stably predominantly on the surface being cleaned; damping spontaneously after 40-60 s - time necessary- 65
ходимое дл соответствующего уменьшени общего давлени и количества окислительных газов в откачанном объеме. Процесс очистки поверхности керамического изол тора протекает достаточно интенсивно и характеризуетс краеноватым свечением поверхности , сопровождакмдимс ркими вспышками выгорающих загр знений.required for a corresponding reduction in the total pressure and amount of oxidizing gases in the evacuated volume. The process of cleaning the surface of a ceramic insulator proceeds rather intensively and is characterized by a short glow of the surface, accompanied by dim flashes of burnable soils.
Осуществлениефинишной очистки поверхности изол торов МК узлов СВЧприборов по предлагаемому гтпособу . имеет преимущество в том, что вопервых , улучшаетс качество очистки за счет наиболее полного окислени и возгонки загр знений в активной разреженной окислительной среде, что повол ет достаточно быстро достичь наибольшего поверхностного сопротивлени изол торов МК узлов. При этом, как показали эксперименты, поверхность очищаетс настолько хорошо, что последующа термовакуумна обработка (откачка) приборов не приводит к сколь-либо заметному снижению поверхностного сопротивлени изол торов .The implementation of the finish cleaning of the surface of the insulators MK nodes microwave ovens on the proposed gtpodu. It has the advantage that, firstly, the quality of cleaning is improved due to the most complete oxidation and sublimation of contaminants in an active rarefied oxidizing environment, which will quickly enough achieve the highest surface resistance of the insulators of the MK nodes. At the same time, as experiments have shown, the surface is cleaned so well that the subsequent thermal vacuum treatment (pumping) of the devices does not lead to any noticeable decrease in the surface resistance of the insulators.
Во-вторых, благодар одновременному воз ействип на ионизируемую среду высокочастотного и высоковольтного напр жени (пол ) горение ионно-плаэменного разр да происходит преимуSecondly, due to the simultaneous action of a high-frequency and high-voltage voltage (field) on the ionized medium, the combustion of the ion-flame discharge occurs predominantly