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 ) .
9,4 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.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- 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.
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 .
Во-вторых, благодар одновременному воз ействип на ионизируемую среду высокочастотного и высоковольтного напр жени (пол ) горение ионно-плаэменного разр да происходит преиму