СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТРЕКОВЫХ МЕМБРАН
METHOD OF PRODUCING TRACK MEMBRANES

Изобретение относится к способам изготовления трековых мембран на циклотронных ускорительных комплексах.
Известен способ получения трековых мембран, включающий формирование пучка ионов и облучение полимерных пленок на ускорителе (см. патент RU 2169038, кл. B01D 67/00, опубл. 20.06.2001). Недостатком известного способа является низкое качество получаемых мембран, обусловленное неконтролируемым изменением тока пучка в ускорителе.
Задачей изобретения является устранение указанного недостатка. Технический результат заключается в повышении однородности плотности пор по поверхности получаемых трековых мембран. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что согласно способу получения трековых мембран, включающему формирование пучка ионов и облучение полимерных пленок на ускорителе, ток пучка в ускорителе измеряют с помощью профилометра и по полученным данным корректируют подачу напряжения на электроды формирователя пучка для стабилизации тока.
На чертеже представлена схема облучения пленок для производства мембран на ускорителе согласно предлагаемому способу.
Способ получения трековых мембран включает формирование пучка ионов 8-ми зарядного аргона и облучение этими ионами протягиваемых полимерных пленок на облучательной установке 1.
В процессе ускорения ионов нестабильности систем ионного источника 2, тракта инжекции, циклотрона 3 и системы вывода ускоренных ионов (не чертеже не обозначена) приводят к значительным флуктуациям величины потока ионов, падающего на облучаемую пленку. При неизменной скорости протяжки пленки это приводит к значительным изменениям плотности треков в получаемой мембране и, соответственно, к отклонениям ее характеристик от задаваемых технических условий.
Для удержания плотности треков мембраны в заданных пределах в систему управления циклотронным облучательным комплексом введена аналого-цифровая система 4 для стабилизации уровня тока ускоренных ионов в тракте проводки пучка перед облучательной установкой 1.
Уровень тока фиксируется по интегральной величине тока пучка, перехваченному электродами прозрачного профилометра 5, который представляет собой рамку из изоляционного материала, поддерживающую две группы тонких, диаметром 30 мкм, вольфрамовых проволочных электродов, ориентированных в вертикальном и горизонтальном направлениях. Проволочные электроды перехватывают ~5 процентов тока пучка. Предлагаемая система съема интегрального сигнала с проволочек прозрачного профилометра для оценки эффективности тока пучка позволяет использовать обычную электронику, не требующую сверхскоростных и сверхчувствительных качеств от электронного оборудования, обеспечивая высокую надежность процесса стабилизации тока пучка.
Регистрируемое профилометром отклонение величины тока пучка ионов от заданного значения преобразуется аналого-цифровой системой обратной связи 4 в соответствующий сигнал коррекции уровня высокочастотного напряжения на банчере 6 (группирователе пучка ионов в тракте инжекции). Характерной особенностью предлагаемого способа является применение в цепи обратной связи аналого-цифровой системы обработки сигнала ошибки и сигнала коррекции, позволяющей за счет выбора оптимальных частоты опроса, степени усреднения и коэффициента усиления достигать устойчивой работы системы стабилизации с заданными параметрами.
Банчер 6 представляет собой устройство, обеспечивающее в циклотронных ускорительных комплексах внешнюю инжекцию ионов из источников, работающих в непрерывном режиме. При этом изменение коэффициента захвата ионов банчером 6 в режим ускорения зависит от уровня высокочастотного напряжения на его электродах. Таким образом, ток пучка ионов возвращают к установленному значению. Частота высокочастотного напряжения соответствует резонансной частоте ускоряющего поля циклотрона. Для обеспечения стабильности и достаточной эффективности системы обратной связи может быть предусмотрена возможность подбора оптимальной частоты опроса, уровня усреднения входного сигнала, коэффициента обратной связи.
Применение предлагаемого способа стабилизации тока пучка ускоренных ионов в циклотронных облучательных комплексах при производстве трековых мембран позволяет существенно повысить стабильность их характеристик, улучшающую потребительские качества готовых изделий, использующих трековые мембраны в качестве фильтрового материала. В частности, разработанная система стабилизации заданного уровня тока пучка ускоренных ионов циклотронного облучательного комплекса «Альфа» обеспечивает достаточную стабильность плотности облучения исходной пленки, соответствующую техническим условиям на трековую мембрану для плазмафильтров «Роса».