Катодный узел электронно-лучевой пушки

Катодный узел электронно-лучевой пушки

Реферат

 

Использование: для повышения плотности тока электронно-лучевых пушек с единицы площади катода при сварке, пайке, облучении. Сущность изобретения: металлическая прокладка с зигованными выступами, повышающая плотность тока, размещается в соответствии с формулой изобретения. Размеры прокладки, величина и шаг зигованных выступов подобраны экспериментально, такими, чтобы обеспечить наибольшую эффективность нагрева катода. 1 ил.

Изобретение относится к электронно-лучевой сварке, а именно к конструкции катодных узлов электронно-лучевых сварочных пушек. Цель изобретения повышение качества cварных швов, снижение энергозатрат за счет равномерного распределения плотности электронов по сечению потока электронов. Для этого в катодном узле электронно-лучевой пушки, содержащем корпус, катод, токоподвод и нагревательный диск между торцевой поверхностью нагревательного диска и катодом установлена прокладка из фольги металла V В группы Периодической системы элементов с выполненными на ней зигованными выступами и диаметром, меньшим диаметра нагревательного диска не более чем на две толщины материала прокладки. На чертеже приведена схема катодного узла. Катодный узел состоит из корпуса 1 с установленным в нем катодом 2, графитовым электродом 3, между которыми установлен нагревательный диск 4, диаметр которого равен диаметру катода 2, причем диск 4, выполнен высотой, обеспечивающей его электросопротивление, в 5-10 раз превышающее электросопротивление катода 2. На торцевой поверхности нагревательного диска 4 установлена прокладка 5 из фольги металла V В группы Периодической системы элементов с выполненными на ней зигованными выступами и диаметром, меньшим диаметра нагревательного диска 4 на две толщины материала прокладки 5. Зигованные выступы имеют коническую форму. Расположение выступов по площади прокладки равномерное, с шагом равным диаметру основания выступа. Выбор материала прокладки обусловлен его удовлетворительной формоустойчивостью в интервале рабочих температур катода 2 (1800-2000^оС). Диаметр прокладки 5 выбирается меньшим диаметра нагревательного диска 4 для того, чтобы исключить возможность контакта прокладки 5 и корпуса 1. Большее уменьшение диаметра прокладки приведет к тому, что периферийные зоны катода будут разогреты недостаточно, что скажется на плотности потока электронов. Прокладка с выступами располагается таким образом, чтобы вершина каждого конуса была обращена к катоду. Уменьшение суммарной площади контакта в контактном переходе "катод-выступ", приводит к уменьшению мощности рассеивания, снижению энергозатрат, а сэкономленная мощность, концентрируясь в контактном переходе "катод-выступ", повышает температуру катода. Таким образом, повышение температуры катода происходит равномерно, по всей площади катода, обуславливая, тем самым, равномерное распределение плотности тока с катода, а следовательно, увеличивается плотность потока электронов. Катодный узел электронно-лучевой пушки работает следующим образом. В корпус 1 катодного узла устанавливается катод 2 из гексаборида лантана (на В₆). Между нагревательным диском 4, выполненным, например из карбида кремния, устанавливают прокладку 5, например, из танталовой фольги, с выполненными на ней зигованными выступами конической формы. После монтажа цепи нагрева катода 2 и поджима графитового электрода 3 производят нагрев путем пропускания тока до рабочей температуры катода из гексаборида лантана (1800-2000^оС). Выдержка при данной температуре в течение 2-х минут обеспечивает равномерный разогрев катода 2. Прокладка 5 с выполненными на ней зигованными выступами конической формы позволяет равномерно разогреть катод 2 по всей его площади за счет гарантированного контактного сопротивления в переходе "катод-выступ". При этом энергозатраты уменьшаются на 20-25% За счет гарантированной равномерности нагрева происходит снижение хроматической аберрации, т.е. повышение плотности тока с единицы площади катода. Это существенно увеличивает проплавляющую способность электронно-лучевой пушки, все это приводит к улучшению качества сварных соединений, повышает ресурс работы катодного узла в целом в 3 раза.

Формула изобретения

1. КАТОДНЫЙ УЗЕЛ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ПУШКИ, содержащий катод торцевого типа из гексаборида лантана, нагревательный диск, зажатую между ними металлическую прокладку, графитовый токоподвод, отличающийся тем, что, с целью снижения мощности накала за счет улучшения равномерности распределения температуры по поверхности катода, прокладка выполнена из металла V B группы с зигованными выступами конической формы и имеет диаметр не более чем на две толщины материала прокладки меньше диаметра нагревательного диска. 2. Узел по п.1, отличающийся тем, что зигованные выступы расположены с шагом, равным диаметру основания выступа.

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: 14-2002

Извещение опубликовано: 20.05.2002