O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta ta’lim vazirligi toshkent irrigatsiya va qishloq xo’jaligini mexanizatsiyalash muhandislari instituti

3.3. Ionli singdirish qurilmalari 
 
Ionli  singdirish  maxsus  uon-nurli  qurilmalarda  amalga  oshadi.  Vazifasiga 
ko‟ra  ular  laboratoriya  va  sanoat  qurilmalarga  ajratiladi.  Bu  guruhlardagi 
qurilmalarga  talablar  har  xil.  Ilmiy  izlanishlarda  ishchi  moddani  tez-tez 
almashtirish,  ionlar  energiyasini  o‟zgartirish  va  alohida  tugunlarni  zamonaviy 
turlariga almashtirishga zaruriyat paydo bo‟lib turadi. Seriyali ishlab chiqarishdagi 
qurilmalar  odatda  aniq  ish  rejimlarida  ishlashi  va  yuqori  unumli  hamda  ishonchli 
bo‟lishi kerak.   
Qurilmalarga qo‟yilgan eng muhum talablari quyidagicha: 
-
 
har xil elementlarning ionlari bolan ishlash imkoniyati; 
-
 
oqimning, ayniqsa og‟ir ionlar uchun yuqori birjinsligi va birxilligi,; 
-
 
keng oraliqda (2 dan 500 keV) ionlarning tezlanishini ta‟minlash;    
-
 
ionlar  miqdorining  aniqligi  va  doimiyligi  hamda  miqdorning  va  ta‟sir 
etayotgan  
maydoni birjinsligi; 
-
 
nishon  va  nur  o‟zaro  aniq  joylashishi,  legirlash  burchagini  o‟zgartirish 
imkoniyati; 
-
 
nishon  temperaturasini  rostlanishi  va  uni  aniq  qiymatda  ushlab  turish 
zaruriyati; 
-
 
kamerada  qoldi1  gazning  singdirish  natijalariga  ta‟sir  etishiga  yo‟l 
qo‟ymaslik uchun o‟ta yuqori vakuumni ta‟minlanishi,   
-
 
qurilmani  loyihalash  va  yig‟ish  jarayonida  tugunlarni  qiynalmasdan 
almashtirishni va yangilashni ta‟minlash [6]. 
Har  qanday  turdagi  qurilmalar  quyidagi  asosiy  tugunlardan  iborat  boladi: 
ionlar  manbasi,  mass-separator,  tezlashtirish  qismi,  skanlash  qismi,  qabul  qilish 

---

75 
 
kameralari  va  vakuum  tizimi.  Konstruktiv  jihatdan  bu  qurilmalar  gorizontal  va 
vertikal ko‟rinishda bo‟lishi mumkin. Bugungi kunda ionli singdirish uchun o‟ndan 
ortiq  chet  el  qurilmalar  (implanterlar)  mavjud.  Rossiyadagi  sanoat  qurilmalari 
uchta turga bo‟linadi: ILU, “Vezuviy” va “Iolla”. 
ILU  turdagi  qurilmalar  elektromagnitli  mass-separator  bo‟lib,  tezlashgan 
ionlarning qattiq jismlarga ta‟sirini tajribada o‟rganish uchun moljallangan. Bular 
oqimning  katta  toklari  bilan  ajralib  turadi.  Bularning  ichida  ILU-4  eng  yirigidir, 
uning  massasi  10  tonnaga  yaqin,  sarflaydigan  quvvat  45  kVt,  uni  joylashtirish 
uchun 57 m
2
 maydon kerak. 
“Vezuviy-1” turdagi universal qurilma fosfor  va bor   bilan legirlash uchun 
mo‟ljallangan. Qurilmaning tezlashtiruvchi quvurida  ionlarni energiyasi 200 keV 
gacha  bir  pog‟onali  tezlashtirish  tartibi  qo‟llaniladi.  Razryad  kamerasining 
emission  teshigidan  chiqayotgan  oqim  elektr  maydon  yordamida  kamera  va 
cho‟zuvchi  elektrod  orasidan  o‟tadi.  Keyin  oqim  fokuslanishi  uchun  bittalik 
elektrostatik linzaga boradi. Qurilmada ionlarni massa soni 1 dan 120 a.m.b. gacha 
ajratadigan sector turidagi elektromagnitli separator mavjud. Fosfor ionlarning eng 
katta toki 200 mkA, bor uchun - 20 mkA ga teng. Qurilmaning massasi 9,5 tonna, 
sarflanadigan quvvat – 55 kVt, joylashish maydoni - 37 m
2
. 
Uchinchi  “Iolla”  turdagi  qurilma  kichik  o‟lchamlar  bilan  ajralib  turadi.  Bu 
qurilmalar laboratoriya sharoitlarda va seriyali ishlab chiqishda qo‟llaniladi. “Iolla-
2”  qurilmada  bir  zaryadli  ionlarning  energiyasini  20  dan  80  leV  gacha  rostlash 
mumkin.  Massasi  80    a.m.b.  gacha  bo‟lgan  ionlar  doimiy  magnit  maydonida 
ajratiladi, kamerada 10
-4
 Pа vakuum ushlab turiladi. 
Keltirilgan  sanoat  qurilmalardan  tashqari  aniq  turdagi  detallarga  ishlov 
berish  uchun  maxsus  qurilmalar  ishlatiladi.  3.5  rasmda    mikrokriogen  texnikada 
metallpolimerli  materiallarga  ishlov  berish  uchun  mo‟ljallangan  УИН-1  markali 
qurilmaning  cxemasi  keltirilgan.  Bu  qurilmaning  tuzilishi  sanoat  qurilmalardan 
uncha  farq  qilmaydi,  asosiy  farqi  o‟lchamlarda  va  mikrokriogen  texnikada 
ishlatiladigan  detallarning  konstruktiv  tuzilishida.  Qurilmaning  asosiy  tugunlari  – 
bu ionlarni plazma manbasi “2” va ionlarni singdirish kamerasi “3”. 
 
 
3.5.rasm. УИН-1 ionli singdirish qurilmaning sxemasi: 

---

76 
 
1- energiya manbasi; 2 - ionlar manbasi fokusli tizim bilan; 3 - vacuum 
kamerasi;  
4,5 – vakuumni ta‟minlash tizimi; 6 – energiya manbasi; 7 – detal; 8 – stol. 
 
Ionlarning  plazma  manbasida  singdiriladigan  ionlar  manbasi  bo‟lgan  
almashtiriladigan  nishon  o‟rnatilgan.  Ionlar  manbasida  yahlit  korpusda  anod  va 
katod  o‟rnatilgan.  Gaz  (masalan,  azot)  ning  plazmasini  olish  uchun  ionlar 
manbasiga gaz idishi qo‟shiladi.   
Qurilmani  ishga  tushirishdan  oldin  u  vakuumlanadi,  undan  keyin  vakuum 
nasosi  ishlab  turgan  holda  ishchi  gaz  beriladi  va  gaz  10
-2
  Pа  bosimda  dinamik 
muvozanatga  keltiriladi.  Keyin  energiya  manbasi  qo‟shiladi  va  u  katod  va  anod 
orasida  elektr  razryad  hosil  bo‟ladigan  kuchlanishni  hosil  qiladi.  Razryad  gazda 
electron  va  ionlarni  paydo  bo‟lishiga  olib  keladi.  Elektr  maydon  bilan  yanada 
tezlashgan  tezkor  zarrachalar  kirib  kelayotgan  gazni  ionlashtiradi  va  plazmaga 
aylantiradi.  Gazning  plazmasi  tezlashadi  va  nishonga  qarab  yo‟naltiriladi. 
Kuchlanishi  yuqori  “6”  –chi  manba  qo‟shilganda  stol  “8”  va  nishon  orasida 
tezlashtiruvchi elektr maydon vujudga keladi. Natijada nishon moddasining ionlar 
oqimi paydo bo‟lib, u stolga o‟rnatilgan detal “7” ga uriladi va detal sirtiga ionlarni 
singish jarayoni boshlanadi.