RITM è una fonte di fasci di elettroni ad alta corrente a bassa energia di durata di microsecondi, che genera un fascio di elettroni ad ampia apertura abbastanza omogeneo fino a 10 cm di diametro ed è la macchina più conosciuta della sua classe per quanto riguarda questo parametro. L'irradiazione di RITM conferisce alla superficie una finitura a specchio. La macchina può essere utilizzata per diverse applicazioni:

  •      lucidare una superficie
  •      rimuovere un rivestimento, on coating.
  •      nanostrutturare o omogeneizzare una superficie

Inoltre, una macchina può essere dotata di uno o più magnetron. Depositando sottili strati di materiale e quindi utilizzando il trattamento E-Beam è possibile creare leghe di superficie, che modificano le caratteristiche di una superficie.

Il cannone di elettroni

Nella macchina viene utilizzato un cannone di elettroni a base di diodo riempito di plasma con catodo ad emissione esplosiva e anodo al plasma. Di seguito è riportato il diagramma schematico della pistola elettronica. Questo schema consente di generare fasci di elettroni ad ampia apertura con un'alta densità di corrente (fino a 103 A / cm2) a tensioni di accelerazione relativamente basse (20-30 kV). Il punto di forza di questa tecnologia è che può essere utilizzato per trattare ampie aree di una superficie, poiché il fascio ha un diametro fino a 10 cm.

 

gun

Schematic diagram of electron gun: 1 – explosive-emission cathode, 2 – reflected discharge anode,

3 – beam collector, 4 – vacuum chamber, 5 – isolator, 6 – cathode plasma, 7 – anode plasma,

8 – solenoid, 9 and 10 – Rogovsky coils (current transformers).

 

L'immagine seguente mostra il diagramma di una macchina con un raggio a E, a sinistra, e due magnetron a destra. Un campione può essere spostato sotto i magnetroni per depositare materiali diversi e quindi spostato sotto il cannone di elettroni, a sinistra. Sono disponibili diverse geometrie.

 

GMM

Ogni macchina è costruita secondo le specifiche fornite dal cliente. È possibile avere diverse geometrie, sistemi di deposizione e così via. Inoltre, il cannone E-Beam può essere installata in sistemi / strutture esistenti come parte di un processo.

Il software

La macchina è completamente automatizzata e gestita da un software Windows che gestisce tutti gli aspetti della macchina, dal sistema del vuoto al funzionamento dell'E-Beam e dei magnetron, se presenti. Il software è molto intuitivo e mostra graficamente l'intera macchina.

software
The main screen of the software

 

La macchina RITM in Italia

Attualmente c'è una sola di queste macchine in Europa, installata presso Politecnico di Milano. La macchina è dotata di un E-Beam e tre magnetron.

macchina crop
La macchina installata a Milano

 

macchina2 800
Una vista dettagliata della camera da vuoto, con il cannone di elettroni e i tre magnetron visibili di fronte

RITM è una fonte di fasci di elettroni ad alta corrente a bassa energia di durata di microsecondi, che genera un fascio di elettroni ad ampia apertura abbastanza omogeneo fino a 10 cm di diametro ed è la macchina più conosciuta della sua classe per quanto riguarda questo parametro. L'irradiazione di RITM conferisce alla superficie una finitura a specchio. La macchina può essere utilizzata per diverse applicazioni:

  •      lucidare una superficie
  •      rimuovere un rivestimento, on coating.
  •      nanostrutturare o omogeneizzare una superficie

Inoltre, una macchina può essere dotata di uno o più magnetron. Depositando sottili strati di materiale e quindi utilizzando il trattamento E-Beam è possibile creare leghe di superficie, che modificano le caratteristiche di una superficie.

Il cannone di elettroni

Nella macchina viene utilizzato un cannone di elettroni a base di diodo riempito di plasma con catodo ad emissione esplosiva e anodo al plasma. Di seguito è riportato il diagramma schematico della pistola elettronica. Questo schema consente di generare fasci di elettroni ad ampia apertura con un'alta densità di corrente (fino a 103 A / cm2) a tensioni di accelerazione relativamente basse (20-30 kV). Il punto di forza di questa tecnologia è che può essere utilizzato per trattare ampie aree di una superficie, poiché il fascio ha un diametro fino a 10 cm.

 

gun

Schematic diagram of electron gun: 1 – explosive-emission cathode, 2 – reflected discharge anode,

3 – beam collector, 4 – vacuum chamber, 5 – isolator, 6 – cathode plasma, 7 – anode plasma,

8 – solenoid, 9 and 10 – Rogovsky coils (current transformers).

 

L'immagine seguente mostra il diagramma di una macchina con un raggio a E, a sinistra, e due magnetron a destra. Un campione può essere spostato sotto i magnetroni per depositare materiali diversi e quindi spostato sotto il cannone di elettroni, a sinistra. Sono disponibili diverse geometrie.

 

GMM

Ogni macchina è costruita secondo le specifiche fornite dal cliente. È possibile avere diverse geometrie, sistemi di deposizione e così via. Inoltre, il cannone E-Beam può essere installata in sistemi / strutture esistenti come parte di un processo.

Il software

La macchina è completamente automatizzata e gestita da un software Windows che gestisce tutti gli aspetti della macchina, dal sistema del vuoto al funzionamento dell'E-Beam e dei magnetron, se presenti. Il software è molto intuitivo e mostra graficamente l'intera macchina.

software
The main screen of the software

 

La macchina RITM in Italia

Attualmente c'è una sola di queste macchine in Europa, installata presso Politecnico di Milano. La macchina è dotata di un E-Beam e tre magnetron.

macchina crop
La macchina installata a Milano

 

macchina2 800
Una vista dettagliata della camera da vuoto, con il cannone di elettroni e i tre magnetron visibili di fronte

Specifications

Electron beam source

Accelerating voltage in peak, kV adjustable, from 15 to 30 kV
Beam current in peak, kA up to 25
Pulse duration, μs non-adjustable, 2-4
Beam energy density*, J/cm2 adjustable, from 3 to10 J/cm2
Pulse repetition rate, pulse per second 0.05, 0.1, 0.2 or single pulse mode
Working gas pressure, Pa 0.03−0.2
Residual pressure, Pa below 0.01

*at the beam diameter below 6 cm.

Magnetron deposition system

Power in discharge, kW up to 0.8
Working gas pressure, Pa 0.08-1.5
Cathode diameter, mm 75
Cathode thickness, mm 3-6
Magnetic field induction on the cathode surface, Gs 500
Coolant inlet temperature, less than 30°С
Coolant flow, liters per minute 3-4
Deposition rate,μm/hour (at 500 W in discharge) 1-10
Non-uniformity of the thickness of deposited coatings, % ±10
Working gas Ar,N2 , air