_Павлов«Аддитивнаыйспособ повышения прочности титана имплантацие. Аддитивный способ повышения прочности титана имплантацией ионов инертного газа д т. н., проф каф. Элэт

• Название: Аддитивный способ повышения прочности титана имплантацией ионов инертного газа д т. н., проф каф. Элэт
• Дата: 25.04.2022
• Размер: 2.33 Mb.
• Имя файла: _Павлов«Аддитивнаыйспособ повышения прочности титана имплантацие.docx
• Тип: Анализ; #496371
• страница: 3 из 6

Исследовательская часть

3.1 Исследование спектров масс источника ионов ионно-лучевой установки «Везувий-5»

Основным элементом аппаратурного оформления процессов имплантации в нашем случае являлась ионно-лучевая установка «Везувий-5» с максимальной энергией внедряемых ионов Е=150 кэВ и малыми токами ионного пучка (плотность тока до 0,2 мкА/см ).

Одним из важнейших требований в проведении процессов им­плантации на установке является повышение производительно­сти путем увеличения эффективности работы ионного источника и обеспечения чистоты процесса, в первую очередь исключения воз­можности попадания ионов различных масс в имплантируемую мишень. Так как источником осуществляется генерация ионов нескольких типов веществ, реализация этих условий требует тщательного вы­бора режима имплантации по масс-спектрам источника ионов, в свою очередь зависящих от величины вытягивающего и ускоряющего напряжений. Технологически целесообразным методом, позволяющим исключить операции смены рабочих веществ и стабилизировать ра­боту источника является использование в качестве рабочего веще­ства, в случае внедрения или , газовой смеси водород-ар­гон в соотношении 1:3. Как показали ранее проведенные ис­пытания, на предприятии, аргонное облучение с использованием указанной смеси обеспечивает более высокую стабильность и плотность тока по сравнению с применением только газообразного водорода. При этом переход к имплантации ионов аргона осуществляется не­посредственно в процессе облучения изменением тока масс-сепаратора [18].

Для изучения спектров ионного источника дополнительно вводили газообразный азот. Экспериментально полученные спектры ионного источника при раз­личных вытягивающих напряжениях представлены на рисунках 8,9,10. Идентификация ионов в спектре осуществлялась по количественно­му увеличению пиков при напуске соответствующего рабочего вещества.

Как следует из представленных данных, разрешение масс-сепаратора установки увеличивается с повышением вытягивающего напряжения. Зависимость плотности тока ионов аргона при фиксированных значениях тока масс-сепаратора представлена на рисунке 11. При оптимальных режимах имплантации (Uвыт.=10кВ,Iм=4.25А для протонов,Uвыт.=10кВ, Iм=11,5А для ионов аргона) плотность тока ионов составила jH =0,2мкА/ и jar =0,7-0,9мкА/см соответственно для протонов и ионов аргона. При этом интенсивность пика, связанного с ионизацией фоновых (ос­таточных) газов не превышала мкА/см [17].



Ускоряющее напряжение - 75 кВ.

Вытягивающее напряжение - 5кВ.

● – Экспериментальные средние значения 20 экспериментов

Рисунок 8 - Масс-спектр ионного источника установки «Везувий-5»



Ускоряющее напряжение – 75 кВ.

Вытягивающее напряжение – 10кВ.

● – Экспериментальные средние значения 20 экспериментов

Рисунок 9 - Масс-спектр ионного источника установки «Везувий-5»


Ускоряющее напряжение - 75 кВ.

Вытягивающее напряжение – 15 кВ.

● – Экспериментальные средние значения 20 экспериментов

Рисунок 10 - Масс-спектр ионного источника установки «Везувий-5»



●, ,x – Экспериментальные средние значения 20 экспериментов

- 4А ; - 5,5А ; x – 6,5А

Рисунок 11 - Зависимость плотности тока ионов аргона от вытягивающего напряжения при фиксированных значениях тока масс-сепаратора
В соответствии с исследованными механизмами ионно-лучевой пассивации металлов реализация технологического процесса связана с особенностями работы ионно-лучевого ускорителя, применяемого для этих целей, а именно:

1. 
   Необходим строгий контроль внедряемых ионов по их типу, т.е. если необходима имплантация аргона и его однозарядные ионы, то мы должны быть 100% уверенность в этом. Причём плотность тока ионов должна быть такова, т.е. достаточно велика, чтобы время набора дозы порядка 3000-5000 мкКл/ происходило в течение минимального промежутка времени, но должно быть контролируем оператором.
   
2. 
   После реализации предыдущего пункта, необходимо перейти к модернизации приёмной камеры, опираясь на уже изученные исследования и процессы [20-22].
   

Чтобы процесс ионно-лучевой имплантации на установке был воспроизводим и постоянен, необходимо внедрять ионы конкретной контролируемой и известной массы. А также необходимо поддерживать состав атмосферы приёмной камеры, который в свою очередь должен быть регулируемым, воспроизводимым и проходить в автоматизированном или ручном режимах.

4. 
   Конструкторская часть
   

4.1 Модернизация приёмной камеры установки «Везувий-5» с целью контролируемого ведения технологического процесса ионно-лучевого легирования металлов
Модернизация приёмной камеры была осуществлена с целью создания на металлической подложке слоя с улучшенными физико-химическими свойствами, а именно: улучшение коррозионной стойкости металла, износостойкости и увеличения твёрдости. Модернизация заключается в создании устройства подачи реакционного СО-газа в объём приёмной камеры и его подсоединении к ней.

Стандартная приёмная камера была модернизирована путём добавления нескольких элементов, подающих и подводящих СО-газ в объём приёмной камеры. К камере, изображённой на рисунке 6, подведён СО-газ путём просверливания отверстия в нижней части корпуса камеры, к которму приварен штуцер (рисунок 12). Штуцер изготовлен из нержавеющей стали марки X18Н10Т.



Рисунок 12 – Штуцерное соединение

К штуцеру подсоединяется магистраль подачи СО-газа, представляющая из себя трубку из нержавеющей стали (X18Н10Т) необходимой длины, присоединённую одним концом к штуцеру, а другим к игольчатому клапану (рисунок 13), которым регулируется подача СО-газа в приёмную камеру установки. Игольчатый клапан также изготавливается из нержавеющей стали аналогичной марки для избежания не проварки сварных соединений и окисления магистрали и её элементов. Для соединения элементов из нержавеющей стали для подачи СО-газа используется припой марки HTS – 528.



1-регулировочная игла; 2-корпус клапана; 3-корпус иглы; 4-фторопластовая прокладка; 5-резиновый уплотнитель; 6-медный уплотнитель; 7-штуцер соединительный; 8-резиновый уплотнитель

Рисунок 13 – Клапан игольчатый

В свою очередь клапан подсоединяется к баллону с газом, который устанавливает в непосредственной близости к приёмной камере, но за корпусом установки ионно-лучевого легирования.

5. 
   Технологическая часть
   

5.1 Усовершенствование исследованной технологической операции с использованием устройства подачи реакционного СО-газа

На сегодняшний день существует множество способов улучшения физических и химических свойств металлов, в частности имплантатов изготовленных из титана марки ВТ1-0. Перспективным, но и достаточно сложных способом повышения коррозионной стойкости, твёрдости и износостойкости является метод ионно-лучевой пассивации. На кафедре проводятся опыты по имплантации ионов аргона в подложку из титана марки ВТ1-0. На рисунке 14 можно видеть образец на котором проводились испытания. Образцы полировались и химически обезжиривались. Облучение ионами аргона с полированной стороны проводилось на установке ионного легирования «Везувий – 5».

Рисунок 14 - Пластина из титана марки ВТ1-0



Рисунок 15 – Пластинчатый имплантат

Полимерное углеродное покрытие (параметры элементный состав которого представлены в таблицах 3 и 4 соответсвенно) нанесено при следующем технологическом режиме источника ионов, подобранного опытным путём (таблица 2):
Таблица №2

Режим работы источника ионов

Параметр	Значение параметра	Контроль параметра
Вытягивающее напряжение	15кВ	вольтметр
Ускоряющее напряжение	75кВ	вольтметр
Ток	6,5А	амперметр
Давление в приёмной камере	мм.рт.ст.	вакуумметр

Таблица №3

Параметры полученного покрытия

Качественный параметр покрытия	Значение параметра	Контроль параметра
Толщина покрытия	3-10 мкм	МИИ-11, МИИ – 4 (микроинтерферометры)
Микротвёрдость поверхности	74	ПМТ-3 ( прибор для измерения микротвёрдости)

Таблица №4

Элементный состав покрытия

Элемент, соединение	Содержание, отн. ед.		Контроль параметра
	исходн.	облучен.
С	500	600	Установка вторично-ионной масспектрометрии (Установка ВИМС)
СН	5·104	5·104
СН2, (N)	190	230
СН3 ,(NH)	250	300
О, (СН4)	180	220
Н2О	300	700
N2, (СО)	1600	4700
О2	18	13
СО2	250	750
Fe	60	400
FeO	170	130

Концентрация элементов на поверхности и в имплантированном слое исследовалась методом вторично-ионной масспектрометрии с расчетной скоростью ионного травления 4-5 нм·мин^-1. Толщина слоев контролировалась по высоте ступеньки травления на интерферометре МИИ-11, МИИ – 4 (микроинтерферометр Линника МИИ-4 предназначен для визуальной оценки, измерения и фотографирования высоты неровностей тонкообработанных поверхностей). Вторичная ионная масс-спектрометрия материалов проводилась с помощью установки на базе масс-спектрометра МИ-1305 с чувствительностью 10^-3-10^-4 % и приборной погрешностью 15 %. Микротвердость имплантированных слоев контролировалась по стандартной методике на приборе ПМТ-3 по 10 отпечаткам при нагрузке 5г, времени 20 секунд, выдержке под нагрузкой 10 секунд. Морфологию поверхности и кристаллическую структуру титана в зависимости от дозы облучения изучали с помощью электронного микроскопа УЭМВ-АК с электронно-графической приставкой, а также растрового электронного микроскопа (ПЭ-РЭМ), предназначенного для наблюдения наноструктур – JSM-6701F.[20]

При имплантации ионов аргона поверхность металла пассивируется защитной углеродной сверхтонкой беспористой плёнкой. Операция ионно-лучевой обработки осуществляется в контролируемой и воспроизводимой среде реакционного СО-газа. Управление концентрацией подаваемого газа осуществляется по средствам ЭВМ. Схема работы устройства подачи СО-газа в объём приёмной камеры приведена на рисунке 16

На рис.16 представлена приёмная камера установки ионно-лучевого легирования с автоматизированной системой подачи СО-газа, в состав которой включены разнообразные исполнительные механизмы и датчики для автоматизации технологического процесса.


Рисунок 16 - Схема автоматизированной подачи СО-газа в объём приёмной камеры

Технологическая процедура, положенная в основу разработанной функциональной схемы заключается в следующем:

1. 
   Произвести откачку объёма приёмной камеры с помещёнными изделиями до необходимого вакуума (5∙ )
   
2. 
   Подать команду на открытие игольчатого клапана (ИМ4) подачи реакционного СО-газа (в случае повторной подачи газа по сигналу от ЭВМ открытие и закрытие игольчатого клапана происходит автоматически), через который, по герметичному трубопроводу, газ поступает в объём приёмной камеры.
   
3. 
   Давление в приёмной камере изменяется в сторону повышения (но не более 5∙ ), что фиксируется ионизационным датчиком (PA) высокого вакуума и вакуумметром.
   
4. 
   Сигнал с датчика (PA) поступает на электронный блок, где происходит сравнение полученных значений вакуума с заданной величиной. Далее сигнал через УСО (устройство сопряжения с объектом) передаётся ЭВМ и уже затем на источник питания (ИП) привода игольчатого клапана.
   

Процесс (пункт 2-4) повторяется постоянно с целью поддержания заданной величины давления в приёмной камере установки.

Управление процессом аргонной имплантации и контроля дозы можно найти в приложении 2.
Управление процессом ионно-лучевой имплантации и контроля дозы

1 Подготовка рабочего места

1.1. Подготовку рабочего места проводить в соответствии с СТП ОМ35-79, карта 1.

1.2. Подготовить к работе установку ионно-лучевую «Везувий-5» следующим образом:

1) проверить наличие и надежность заземления шкафа управления ШУ-5, корпуса установки, системы охлаждения Б2М3.385.001, насосов НВР-5Д, агрегата АЛА-7М-08-А1-Н1;

2) проверить исправность механического разрядника:

Убедиться в том, что невозможно открыть дверь установки при неопущенном разряднике;

3) проверить уровень масла в системе охлаждения (через смотровое окно) и убедиться в отсутствии течи масла;

4) открыть вентили водопроводной магистрали, убедиться в наличии воды в магистрали и отсутствии течи в соединениях;

5) проверить правильность положения всех выключателей на панели шкафа управления: они должны быть в выключенном положении;

6) проверить наличие вытяжки;

7) установить сосуды СК-20 без присоединения их к азотным ловушкам агрегатов высоковакуумных паромасляных АВП-2.

1.3. Подать электропитание на установку, включив общий рубильник и магнитный пускатель (черная кнопка) на панели шкафа управления ШУ-5.

1.4. Включить насосы НВР-5Д 1 и 2, нажав соответствующие, т.е. расположенные рядом со знаком, кнопки (т.е. включено) на панели блока БУВС-5.

1.5. Открыть клапаны , 1 и 2, нажав соответствующие кнопки ( т.е. открыто) и на панели блока БУВС-5.

1.6. Проверить наличие воды, на агрегатных высоковакуумных паромасляных АВП-2 по сигнальным лампам на панели блока БУВС-5.

Если лампы не горят, то добавить воду, повернув кран водопроводной магистрали.

1.7. Включить агрегаты высоковакуумные паромасляные АВП-2 , нажав соответствующие кнопки на панели блока БУВС-5.

1.8. Начать форвакуумную откачку блока электромагнитного и системы отклоняющей, открыв клапаны 2 и 4 нажатием соответствующих кнопок на панели блока БУВС-5. Контролировать давление по вакуумметру теплоэлектрическому блокировочному ВТБ-1, нажимая периодически кнопку на панели блока БУВС-5.
2 Технологический процесс

2.1. Загрузка пластин

2.1.1. Напустить воздух в камеру приемного устройства, открыв клапан 7 нажатием соответствующей кнопки на панели блока БУВС-5.

2.1.2. Извлечь кассеты из контейнера после автоматического открывания крышки камеры. Кассеты класть на стол.

2.1.3. Протереть каждую кассету, контейнер, внутреннюю поверхность корпуса и крышки камеры бязью, смоченной спиртом.

2.1.4. Вставить пластины арсенида галлия в защипы средней части кассет рабочей стороной вверх с помощью пинцета.

2.1.5. Установить кассеты с пластинами и кассеты, оставшиеся незагруженными, в контейнер.

2.1.6. Закрыть крышку камеры.
2.2. Заправка бачка устройства напуска аргоном

2.2.1. Вставить переносной баллон (входящий в комплект установки), заполненный аргоном до давления Па (5-8 кгс/см ) в держатели устройства напуска.

2.2.2. Соединить выход переносного баллона с вентилем устройства напуска УН-3 с помощью накидной гайки и затянуть накидную гайку ключом.

2.2.3. Открыть вентиль на баллоне.

2.2.4. Открыть вентиль устройства напуска УН-3 и напустить аргон, контролируя наполнение бачка по вакуумметру устройства напуска. Стрелка вакуумметра после напуска должна находиться в пределах 0-10 делений.

2.2.5. Закрыть вентиль устройства напуска.

2.2.6. Закрыть вентиль переносного баллона.

2.2.7. Отсоединить переносной баллон от устройства напуска, открутив с помощью ключа накидную гайку.

2.2.8. Вынуть переносной баллон из креплений и поставить на место постоянного хранения.
2.3. Подключение бачка устройства подачи СО-газа к приёмной камере

2.3.1 Баллон, заполненный СО-газом до давления Па (5-8 кгс/см ) установить поблизости с приёмной камерой

2.3.2 Убедиться что вентиль магистрали подачи газа к приёмной камеры находиться в положении закрыто

2.3.3 Соединить выход переносного баллона с вентилем магистрали подачи СО-газа приёмной камеры с помощью накидной гайки и затянуть накидную гайку ключом.

2.3.4 Открыть вентиль на баллоне и по вакуумметру контролировать давление в баллоне

2.3.5 Убедиться в полной герметичности и надёжности магистрали подачи СО-газа.
2.4. Откачка высоковакуумных объемов установки

2.4.1. Прекратить форвакуумную откачку блока электромагнитного и системы отклоняющей при достижении в них давления 50Па, закрыв клапан 4.

2.4.2. Начать форвакуумную откачку приемной камеры, открыв клапан 5.

2.4.3. Прекратить форвакуумную откачку приемной камеры при достижении в ней давления 50Па, закрыв клапан 5 нажатием соответствующей кнопки на панели блока БУВС-5.

2.4.4. Подсоединить сосуды с жидким азотом к азотным ловушкам агрегатов АВП-2, подать азот в ловушки, открыв вентиль на магистрали сжатого воздуха согласно инструкции по эксплуатации ОТМ1.790.005 ТО.

2.4.5. Включить вакуумметры ВМБ-8, переключив тумблер в положение СЕТЬ.

2.4.6. Перевести второй насос НВР-5Д на откачку из паромасляных агрегатов, открыв заслонку 3 нажатием соответствующей кнопки .

2.4.7. Начать высоковакуумную откачку электромагнитного блока отклоняющей системы и приемной камеры, открыв заслонки 1 и 2 нажатием соответствующих кнопок . Контролировать давление по вакуумметру ВМБ-8.

2.4.8. Откачать высоковакуумные объемы установки по давлениям Па.

2.4.9 Открыть клапан подачи СО-газа в приёмную камеру нажатием кнопки 4

2.4.10 Контролировать давление в приёмной камере по вакуумметру ВМБ-8.

2.4.11 По завершении выравнивания давления в приёмной камере после открытия клапана подачи СО-газа, закрыть клапан нажатием кнопки 4

2.4.12. Соединить откачные объемы, открыв клапан 3 .
2.5. Ввод установки в рабочий режим
2.5.1. Подать воду на систему охлаждения, открыв соответствующий вентиль на водопроводной магистрали.

2.5.2. Подать электропитание на блоки БУГС-5 и БИД-8, включив тумблеры СЕТЬ на панели блоков.

2.5.3. Поставить переключатель ИЗМЕРЕНИЕ на панели блока БИД-8 в положение ИЗМЕРЕНИЕ, установить переключателем ПРОГРАММА ЛЕГИРОВАНИЯ заданную дозу ионов согласно приложению и прогреть блок в течение 30 мин.

2.5.4. Включить кнопку на панели.

2.5.5. Включить агрегат АЛА-7М-08-А1-М1 , систему охлаждения , высоковольтный пульт , масс-сепаратор , ускоряющее напряжение и отклоняющее напряжение , нажав кнопки .

2.5.6. Поставить заслонку цилиндра Фарадея в закрытое положение .

2.5.7. Поставить ручку регулировки тока дуги на панели в крайнее левое положение.

2.5.8. Установить ток катода в пределах 2,0-4,0 А ручкой .

2.5.9. Выставить рабочее значение тока магнита согласно приложению ручками и .

2.5.10. Выставить рабочее значение вытягивающего напряжения согласно приложению по шкале прибора ручкой .

2.5.11. Поставить ручку регулировки подачи рабочего вещества (аргона) на блоке в крайнее правое положение.

2.5.12. Установить значение тока дуги в пределах 0,1-1,0 А плавным вращением ручек регулировок тока катода и тока дуги на панели БПИИ-1.

2.5.13. Прервать увеличение скорости подачи рабочего вещества, поставив ручку в среднее положение, после прекращения колебаний значения тока дуги.

2.5.14. Выставить значение ускоряющего напряжения согласно приложению кнопками и .

2.5.15. Добиться максимального значения сигнала по показанию прибора ТОК ЛУЧА, регулируя:

1) отклоняющее напряжение кнопками и .

2) ток магнита ручками и на панели, в пределах, соответствующих заданному режиму согласно приложению;

3) скорость подачи рабочего вещества ручкой , выводя ее в крайнее левое или правое положения.

Разрешается изменять последовательность регулировок для получения максимального сигнала.
2.6. Ионная бомбардировка

2.6.1. Включить вращение контейнера камеры приемного устройства, нажав соответствующую кнопку .

2.6.2. Включить вертикальное сканирование, нажав кнопку .

2.6.3. Поставить заслонку цилиндра Фарадея в открытое положение , нажимая кнопку до зажигания сигнальной лампы. Следить за появлением сигнала на приборах ПЛОТНОСТЬ ТОКА и цифровом приборе на панели.

2.6.4. Добиться максимального значения сигнала не менее мкА на первой и третьей шкалах прибора ПЛОТНОСТЬ ТОКА на панели, нажимая кнопки и . При наборе заданной дозы убедиться в автоматическом отключении отклоняющего напряжения по исчезновению сигнала на приборах БИД-8 и переходу стрелки прибора в нулевое положение.

2.6.5. Записать в рабочем журнале необходимые характеристики проведенного процесса: тока магнита, значения вытягивающего, отклоняющего и ускоряющего напряжений, ток дуги, показание среднего микроамперметра приборов ПЛОТНОСТЬ ТОКА, величину набранной дозы ионов.
2.7. Вывод установки из рабочего режима

2.7.1. Перевести ручку регулировки скорости подачи аргона блока БПИИ-1 в крайнее левое положение.

2.7.2. Отключить ускоряющее напряжение , вращение контейнера , масс-сепаратора , высоковольтный пульт , систему охлаждения , агрегат , отклоняющее напряжение , нажимая кнопки .

2.7.3. Отключить питание блока БУГС-5, переключив сетевой тумблер в положение .

2.7.4. Отключить блок БИД-8. Для этого нажать кнопку СБРОС, переключить тумблер ИЗМЕРЕНИЕ-ВКЛ в положение ОТКЛ и переключить тумблер СЕТЬ в положение ОТКЛ.

2.7.5. Закрыть заслонки 1, 2, 3, 4 нажав кнопки .

2.7.6. Прекратить подачу жидкого азота в азотные ловушки, закрыв вентиль на магистрали сжатого воздуха и отсоединить сосуды с жидким азотом от азотных ловушек.

2.7.7. Отключить вакуумметры ВМБ-8, переключив тумблеры СЕТЬ в положение ВЫКЛ.
2.8. Разгрузка камеры приемного устройства

2.8.1. Повторить переходы 2.1.1. и 2.1.2.

2.8.2. Извлечь пластины из кассет пинцетом, поместить их в корпус и закрыть крышкой.

2.8.3. Поставить освободившиеся кассеты в контейнер и закрыть крышку камеры приемного устройства.

2.8.4. Заполнить сопроводительный лист и передать пластины на следующую операцию.
2.9. Отключение установки

2.9.1. Отключить нагрев агрегатов АВП-2, нажав кнопки на панели блока БУВС-5.

2.9.2. Закрыть клапаны 3, 2, 1, 2, 1, нажав кнопки , спустя 1,5 ч (необходимо для остывания агрегатов АВП-2).

2.9.3. Отключить насосы НВР-5Д 1 и 2, нажав кнопки .

2.9.4. Отключить магнитный пускатель, нажав красную кнопку на панели шкафа управления ШУ-5.

2.9.5. Закрыть вентили на водопроводной магистрали.

6. Экологическая экспертиза

Целью экологической экспертизы является оценка экологических последствий принятия технических, технологических и управленческих решений (реализации проекта), выработка на основе экспертного анализа социально и экономически приемлемых предложений, направленных на снижение ущерба окружающей среде и улучшение экологической обстановки в регионе.

Задачи экологической экспертизы являются:

• 
  проведение экспертизы в отношении экологической целесообразности
  реализации проектов и программ, вида или объекта хозяйственной
  деятельности с привлечением ведущих специалистов региона;
  
• 
  предварительное выявление возможных неприемлемых экологических и связанных с ними социальных, экономических и других последствий реализации проекта;
  
• 
  формирование перечня экологических условий для выработки
  оптимальных решений по проекту на стадии его разработки или технико-экономического обоснования (определение значимых экологических воздействий);
  
• 
  подготовка предложений к программам изысканий и научных исследований, осуществляемым для обеспечения соблюдения экологических стандартов и нормативов на стадии обоснования проекта (разработки ТЭО);
  
• 
  всесторонний учет мнения научной обобщенности и получение наиболее
  полной экологической информации в отношении предлагаемого проекта
  (объекта хозяйственной деятельности).
  

Экологическая экспертиза основывается на принципах:

• 
  презумпции потенциальной экологической опасности любой намечаемой хозяйственной и иной деятельности;
  
• 
  обязательности проведения государственной экологической экспертизы до принятия решений реализации объекта экологической экспертизы;
  
• 
  комплексности оценки воздействия на окружающую природную среду хозяйственной и иной деятельности и её последствий;
  
• 
  обязательности учёта требований экологической безопасности при проведении экологической экспертизы;
  
• 
  достоверности и полноты информации, представляемой на экологическую экспертизу;
  
• 
  независимости экспертов экологической экспертизы при осуществлении ими своих полномочий в области экологической экспертизы;
  
• 
  научной обоснованности, объективности и законности заключений экологической экспертизы;
  
• 
  гласности, участия общественных организаций (объединений), учёта общественного мнения;
  
• 
  ответственности участников экологической экспертизы и заинтересованных лиц за организацию, качество, проведение экологической экспертизы.
  

6.1 Характеристика методики

Ионное легирование (ионная имплантация) – это внедрение ионов примеси внутрь твердого тела мишени. Низкая температура обработки мишени, точный контроль глубины и профиля распределения примеси, гибкость и универсальность, возможность автоматизации процесса способствуют расширению применения технологии ионной имплантации в различных областях современного производства. Эта технология используется на предприятии “Фазотрон”.

При работе установки присутствует электромагнитное и шумовое загрязнения, но они не превышают нормы по ГОСТу следовательно, не оказывают вредного воздействия на окружающею среду.[25]

Таким образом установка ионного легирования не является загрязнителем окружающей среды, так как в ней присутствует вентиляционная система, а электромагнитное и шумовое загрязнения находится в пределах нормы.
6.2 Определение зоны повышенной концентрации, создаваемой выбросами газо-воздушной смеси

В установке ионно-лучевого легирования используются такие газы, как: азот ( ), углерод (С), СО-газ.

Определение максимального значения приземной концентрации вредного вещества C_m (мг/м) при выбросе из одиночного (точечного ) источника по формуле:

где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, безразмерный; для территории от 50 грд с. ш. Равен 180.

М – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с; М= 0,8 г/с.

F- коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе, безразмерный равен 1 ( для газообразных вредных веществ F=1, пыли F=3).

Н – высота источника выброса над уровнем земли, м; Н= 200м. V₁ – расход газо-воздушной смеси, м³/с; V₁= 2,5 м³/с.

Δt – разность между температурой выбрасываемой газо-воздушной смеси и температурой окружающего атмосферного воздуха, равной, согласно СНиП 2.01.01-82, средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года; Δt = 20,6 °C.

- коэффициент , учитывающий условия рельефа местности, безразмерный, в случае равной или слабопересеченной местности с передатком высот, не превышающим 50 м на 1 км, равен 1.

m, n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газо-воздушной смеси из устья источника выброса; зависит от величины и определяется по формуле:



где - средняя скорость выхода газо-воздушной смеси, м/с;

=11 м/с.

D – диаметр устья источника выброса, м; D= 0,2 м.
Для газообразных веществ:


при f ≤ 100,



n- зависит от величины ζ m:


Определение расстояния χ от источника выброса, на котором приземная концентрация C_m (мг/м³) достигнет максимального значения, определяется по формуле:



d – зависит от величины f и определяется по формуле:



при f ≤ 100 и χ ≤ 0,5 , d определяется по формуле:



f = 800( ζ m)³