Инжектор электронов с выводом пучка в газовую среду

Инжектор электронов с выводом пучка в газовую среду

Реферат

 

Изобретение относится к ускорительной технике и предназначено для использования в электронно-лучевой технологии. Цель - уменьшение габаритов и повышение надежности инжектора путем уменьшения протяжности тракта вывода пучка в газовую среду и исключения возможности возникновения плазменно-пучкового разряда. Это достигается тем, что в инжектор электронов с выводом пучка в газовую среду введены плоские перегородки 16 с каналами охлаждения прямоугольного поперечного сечения. Плоские ребра 17 делят рабочее пространство лучевода на герметичные секторы 18, связанные через переходники с индивидуальными вакуумными насосами. Стенки вакуумной камеры 19 и 20 выполнены в виде усеченного цилиндрического коаксиала, нижнее основание 21 которого имеет форму эллиптического кольца. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к ускорительной технике и предназначено для использования в электронно-лучевой технологии. Цель изобретения уменьшение габаритов и повышение надежности устройства путем уменьшения протяженности тракта вывода пучка в газовую среду и исключения возможности возникновения плазменно-пучкового разряда. На фиг. 1 показан инжектор, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1. Инжектор содержит вакуумную камеру 1 с откачным патрубком 2, электронную пушку 3, собранную в цилиндрическом изоляторе 4 с катодным узлом 5, содержащим основной катод 6 и прикатодный фокусирующий электрод 7. Анодный фланец 8 охлаждается водой. Через его центральное отверстие 9 проходит пучок. Кольцевое отверстие 10 служит для откачки рабочего объема 11 пушки. Цилиндрический лучевод 12 закреплен на анодном фланце и содержит по меньшей мере одну магнитную линзу 13. Система дифференциальной откачки содержит корпус 14, конусные диафрагмы 15 и перегородки 16 с прямоугольным поперечным сечением. Плоские ребра 17 делят рабочее пространство лучевода на герметичные секторы 18, связанные через переходники с индивидуальными вакуумными насосами. Стенки вакуумной камеры 19 и 20 выполнены в виде усеченного цилиндрического коаксиала, нижнее основание 21 которого имеет форму эллиптического кольца. Катодный фланец пушки 22 имеет форму стакана, встроенного в изолятор, торцы которого залиты изолирующим компаундом 23. Инжектор работает следующим образом. Вакуумная камера 1 и объем 11 пушки откачиваются через патрубок 2. Геометрия электронной системы пушки может быть выполнена по типу оптики Пирса для получения высокого первеанса и заданной компресии. Сформированный в пушке 3 аксиально-симметричный электронный пучок проходит через анодное отверстие 9 сразу в систему дифференциальной откачки, совмещенную с лучеводом 12. Проходя через отверстия конусных диафрагм 15, пучок попадает в полости с возрастающим давлением остаточного газа. Плоские ребра 17, выполненные с водяной рубашкой, делят объем лучевода 12 на квадранты, откачиваемые независимо через переходники 16. Для выбранного количества ступеней откачки, равного четырем, длина пучка в области повышенного давления оказывается минимальной, а его сечение контролируется магнитной линзой 13. Промежуточные диафрагмы могут быть выполнены в виде системы усеченных конусов разного диаметра, большее основание которых возрастает, а меньшее основание уменьшается в направлении движения пучка. Это дополнительно повышает надежность работы инжектора, поскольку позволяет ограничить встречный поток газа, движущийся со стороны атмосферы. Кроме того, такое выполнение диафрагм обеспечивает возможность их юстировки и демонтажа со стороны газодинамического затвора без разборки всего инжектора. Для повышения эффективности откачки за счет отражения основного потока газа в сторону откачных патрубков расстояние между разделительными конусными диафрагмами выбирается с учетом положения диска Маха. Таким образом, на пути от газодинамического затвора до анодного фланца электронной пушки возможно формирование четырех и более ступеней перепада давления от 760 мм рт.ст. до 1^.10^-5 мм рт.ст. при минимальной длине канала вывода пучка в условиях изометрического состояния стенок канала, что позволяет снять проблему термоупругих напряжений. Управление токопрохождением осуществляется изменением тока фокусирующих магнитных линз. После настройки системы магнитных линз минимальное сечение пучка оказывается на выходе конусных диафрагм. Дополнительно в результате нейтрализации пространственного заряда пучка при движении через систему вакуумного перепада обеспечивается ступенчатое уменьшение радиального размера электронного пучка. В газодинамическом затворе в качестве рабочего газа может использоваться гелий, обеспечивающий одновременно условия для технологической обработки изделия непосредственно в атмосфере.

Формула изобретения

1. ИНЖЕКТОР ЭЛЕКТРОНОВ С ВЫВОДОМ ПУЧКА В ГАЗОВУЮ СРЕДУ, содержащий газодинамический затвор, снабженную откачным патрубком вакуумную камеру, соединенную с электронной пушкой, содержащей цилиндрический изолятор, на одном торце которого установлен катодный узел, а на другом анодный фланец, соединенный с лучеводом, который обхвачен магнитной линзой, и систему дифференциальной откачки, содержащую корпус с встроенными в него конусными диафрагмами, полости между которыми соединены переходниками с вакуумными насосами, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения надежности инжектора, в него введены плоские перегородки с каналами охлаждения, при этом полость между корпусом системы дифференциальной откачки и лучеводом разделена плоскими перегородками на секторы, соединенные с переходниками, ваккумная камера выполнена в виде усеченного цилиндрического коаксиала, обхватывающего лучевод, верхнее основание которого герметично соединено с анодным фланцем, а нижнее имеет форму эллиптического кольца. 2. Инжектор по п.1, отличающийся тем, что переходники системы дифференциальной откачки выполнены с прямоугольным поперечным сечением и установлены горизонтально на одном уровне с газодинамическим затвором.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000