СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОСЛОЙНО-КОМПОЗИЦИОННЫХ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ПОКРЫТИЙ И МАТЕРИАЛОВ

1. Способ получения многослойно-композиционных наноструктурированных покрытий и материалов, заключающийся в размещение подложки в вакуумной камере, ионном травлении подложки и осаждение на подложку материала из плазменного источника (PVD) в среде рабочего газа, отличающийся тем, что для осаждения материала используют не менее двух электродуговых источников плазмы с сепарацией потока, хотя бы на одном источнике плазмы устанавливают катод из тугоплавкого металла, подложку попеременно перемещают между источниками плазмы и обеспечивают импульсный газовый разряд в вакуумной камере, а рабочий газ состоит из смеси химически активных и инертного газов со стабилизируемым и регулируемым соотношением компонент.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ионное травление проводят в среде инертного газа вышеназванным источником электродуговой плазмы с сепарацией потока с тугоплавким катодом при импульсном газовом разряде с отсеканием импульсов (снятием напряжения) за время не более 10 мкс при возрастании тока в импульсе выше заранее заданного порогового значения или при падении напряжения в импульсе ниже заранее заданного порогового значения и последующей выдержкой не менее 200 мкс до возобновления подачи импульсов.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед ионным травлением на подложку наносят слой чистого металла, толщиной больше размера микронеровностей на поверхности, а ионное травление ведут до стравливания нанесенного слоя.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при ионном травлении, по крайней мере, часть инертного газа заменяют химически активным газом.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при нанесении покрытия подложка за каждый цикл находиться под каждым источником время не более t<10/V с, где V - скорость осаждения покрытия в нм/сек.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что при нанесении покрытия подложка за каждый цикл находится под каждым источником время не менее t>100V с, где V - скорость осаждения покрытия в нм/сек.
p
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что при нанесении покрытия промежуток времени t между импульсами вышеназванного импульсного газового разряда удовлетворяет условию
р
0
t≤δ/С
0
где δ толщина одноатомного слоя покрытия, С - скорость нанесения покрытия, а длительность импульса равна
р
р
τ≥k·t
где k=ε/V·e, ε энергия смещения атома в кристаллической решетке материала покрытия, V - амплитуда импульса и е - заряд электрона.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что параметры импульсов вышеназванного импульсного газового разряда удовлетворяют условию
p
p
τ<<t
р
p
где τ - длительность импульса, и t - промежуток времени между импульсами.
9. Устройство для получения многослойно-композиционных наноструктурированных покрытий и материалов, содержащее вакуумную камеру, плазменный источник (PVD), сообщающийся с внутренним объемом вакуумной камеры, электрически проводящий держатель подложки, закрепленный на механизме перемещения, высоковольтный источника питания, соединенный одним полюсом с держателем, а другим с корпусом вакуумной камеры, систему подачи рабочего газа в вакуумную камеру, отличающееся тем, что на боковых поверхностях вакуумной камеры расположены не менее двух электродуговых источников плазмы с сепарацией потока, направленных на вертикальную ось вакуумной камеры, при этом угол пересечения осей расположенных перпендикулярно плоскости выхода плазмовода и проходящие через центр плазмовода может меняться от 90° до 180°, и хотя бы на одном источнике плазмы установлен катод из тугоплавкого металла, а механизм перемещения обеспечивает перемещение держателя подложки по окружности с осью, совпадающей с осью вакуумной камеры.
10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что вышеназванный источник обеспечивает подачу постоянного напряжения, импульсного напряжения либо импульсного напряжения наложенного на постоянное напряжение с отключением напряжения за время не более 10 мкс при возрастании тока выше заранее заданного порогового значения или при падении напряжения ниже заранее заданного порогового значения и последующей выдержкой не менее 200 мкс до возобновления подачи напряжения.
11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что система подачи рабочего газа выполнена многоканальной, в каждом канале содержится импульсный натекатель и расходомер газа, при этом обеспечивается синхронная работа импульсных натекателей с регулировкой частоты следования импульсов и регулировкой длительности импульсов в каждом канале.
12. Устройство по п.9, отличающееся тем, что магнитная система плазмовода обеспечивает скорость движения плазмы на выходе плазмовода более 7 км/с, при этом степень ионизации плазмы близка к 100% и в потоке плазмы отсутствуют ионные кластеры.