[其他]清潔短路后的濺鍍室高壓陰極的方法和裝置

無效

• 申請號: 86105616
• 申請日: 1986-07-26
• 公開（公告）號: CN86105616A
• 公開（公告）日: 1987-04-22
• 發明（設計）人: 克倫斯·加里·費弗爾
• 申請（專利權）人: 西屋電氣公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 范本國

本發明涉及清潔電氣短路的方法和裝置，特別是涉及除去濺鍍室靶陰極短路積物的方法和裝置。

濺鍍是在載體上電積鍍層用的一種工藝。典型的工藝內容為往真空室內引入惰性氣體，真空室內包括陰極、待鍍層的載體和靶陰極，在陽極和靶陰極之間施加較高的直流電壓，使惰性氣體分子電離，并形成等離子體。電離的氣體分子將撞擊靶陰極，從而使靶陰極的原子和/或分子從其表面濺散。載體處于截獲濺散的靶材料的位置，使得靶材料以附著層形式電積在其上。

美國4080281號專利披露一種濺鍍裝置，用來制造諸如電阻或電容電極的金屬膜，在這種裝置中，載體位于作為陽極的筒形籠內。一個同軸的外部筒形靶陰極圍繞陽極籠，以從各方向朝陽極籠向內徑向濺散。一個同軸的內部棒狀靶陰極沿陽極籠縱軸放置，以從各方向朝陽極籠向外徑向濺散。

美國3562140號和3632494號專利披露剃刀片鍍鉻濺鍍裝置。

濺鍍設備還用于鍍覆核燃料芯塊。熟悉核反應堆工藝的人員知道，利用計量的可燃中子吸收劑化合初期產生的大量裂變物質，能延長核燃料組件的壽命。可燃吸收劑是吸收中子幾率（或截面）高的物質（例如，二硼化鋯、硼、釓、釤、銪等），生成一些同位素，這些同位素的中子俘獲截面很低，以致基本上透過中子，從而始終不再產生新中子或額外中子。可燃吸收劑抵銷大量裂變物質，而延長燃料組件早期壽命。在反應堆運行過程中，可燃吸收劑的作用逐漸降低，使較長的燃料組件壽命處于相對恒定的裂變能級。燃料組件壽命長意味著更換核反應堆燃料組件次數少，更換組件是一個費錢、費時的作業。

申請人的美國3427222號專利披露往核燃料芯塊表面熔合一層可燃吸收劑物質（亦即可燃吸收體）的方法;申請人的美國5487088號和4560462號專利分別披露濺鍍核燃料芯塊的方法和裝置。

在濺鍍過程中，蓄積的吸收劑物質碎片雜散電積在非燃料芯塊的組件表面，偶爾脫落到一個濺鍍陰極上。這種碎片將構成電阻性導體，能使加到陰極的高壓斷路，并熄滅真空室中氣化的中子吸收劑等離子體。

在典型的濺鍍室中，所用的直流電源在大約480V可供給達17A的電流。為了激發和/或保持濺鍍等離子體，要求最低電壓約200V。可燃中子吸收劑（例如二硼化鋯）碎片一旦造成陰極接地，各處電壓就降到零達到25伏（直流），這時陰極和地之間的電流將增高到電源供給的最大電流，亦即大約17A。雖然這種小功率足能使碎片灼燒，而且使之清晰可見，但產生足夠的熱來清短路則甚難實現，因為短路碎片一般既大且厚，以致難以氣化。因此，在一般的濺鍍室中陰極和地之間有短路碎片存在，就要使真空室停止濺鍍，并清除短路碎片。因為真空室在大約30微托高真空工作，冷卻濺鍍裝置一般需六小時之久，打開真空室，再清洗裝置，再將真空室抽真空達30微托，然后再加適當電壓，以激發高壓濺鍍等離子體。

發明的主要目的是提供最有效、最快速清除濺鍍材料碎片這類短路物的方法和裝置。

因此，本發明的一個方向指的是一種方法，用該法清除來自濺鍍室內濺鍍陰極組件的導電材料短路積物，以及用直流電源充分地激勵并保持濺鍍等離子體，其特點在于兩個步驟：（a）中斷直流電源往陰極組件的供電（直流）;（b）往陰極組件施加足以氣化上述積物而不足以激發濺鍍離子體的電能。

從高功率交流電源提供氣化短路積物用的電能，但輸出電壓不足以激發濺鍍等離子體。最好是以預定的時間提供一般足以氣化短路積物用和電能，隨后便恢復陰極組件的直流供電。如果發現陰極短路仍然存在，那么中斷直流供電、施加氣化電能、再恢復直流供電，這種操作順序以預定的時間計數重復進行。如果短路繼續存在，最好是使濺鍍室停止運行，人工清除短路。

本發明的另一方面指的是一種裝置，用該裝置清除來自濺鍍室內濺鍍陰極組件的導電材料短路積物，并接入直流電源足以激發并保持濺鍍室內的濺鍍等離子體。其特點是能夠提供足以氣化短路積物而不足以激發濺鍍等離子體的輔助電源;以及往上述陰極組件交替接入直流電源和輔助電源的裝置。