Электронно-лучевая пушка

Электронно-лучевая пушка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

зтп < íri т

1 с т -,. ь

АЙИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик (!!, 736209

+1 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 21.07.78 (21) 2648460/25 — 27 (51) М. Кл, Н 01 J 3/00

В 23 К 15/00 с присоединением заявки №

Гвсударстеаииый ксиитет

CCCP (23) Приоритет

Опубликовано 25.05 80. Ь юл л етен ь № 19

Дата опубликования описания 25 05.80 по делам изобретений и открытий (ЬЗ) УД К,621.791. .72.03 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Н. Щавелев, В. A. Виноградов, В. И. Кириленко и Л. Н, Юдин (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВАЯ ПУШКА

Изобретение относится к установкам для получения потока зараженных частиц.

Известна электроннолучевая пушка с электромагнитной фокусируюшей системой и лучепроводом, на котором установлен электронный

5 излучатель, содержащий катод, фокусирующий электрод и анод с отверстием для прохождения электронов, в котором установлена втулка (1).

Целью изобретения является повышение дол- 1 говечности, увеличения эмиссионной способности и стабильности работы катода за счет увеличения электростатической фокусировки.

Это достигается благодаря тому, что втулка выполнена из материала с низким потенциалом» ионизации, диаметр ее составляет 0,8 — 0,9 диаметра отверстия в аноде, а толщина 1,0 — 2,0 от этого диаметра. Втулка выполнена, например, из гексаборида лантана.

На фиг. 1 изображена предлагаемая пушка, разрез; на фиг, 2 — анод.

Электроннолучевая пушка содержит корпус

1 с электрическим вакуумным вводом. 2, катодный узел 3 с держателем 4, фокусируюп»»»й электрод 5, анод 6 с втулкой 7 из материала с низким потенциалом ионизации, изоляторы 8 и 9, лучепровод 10 и электромагнитную фокусирующую систему 11. С целью предотвращения разрушепия втулки 7 из гексаборида лантана от термических напряжений она установлена в отверстии анода с зазором (см. фиг.2).

Кроме того, для обеспечения соосности отверстия втулки с осью луча посадочная поверхность втулки 7 и поверхность посадочного места анода 6 выполнены конусными.

Устройство работает следующим образом.

Через электрический вакуумньп» ввод 2 подают ток накала на катодный узел 3 и ускоряющее напряжение между держателем 4 и анодом 6. Уменьшая запирающее напряжение на электроде 5, получают поток электронов, дви>кущийся от катодного узла 3 к аноду 6.

Электроны проходят через отверстие во втулке 7, а часть »ж попадает на поверхность втулки. Благодаря тому что втулка 7 выполнена из материала с низким потенциалом ионизации, под действием электронной бомбардировки на п»нается выделение положительно заря736209 женных ионбв как в сторону катода 3, так и в сторону изделия. При этом благодаря разности зарядов ионов и электронов поток электронов сжимается, электростатическая фокусировка луча улучшается. Ионы, выделяемые втулкой 7 в сторону катода 3, бомбардируют его поверхность и, оседая на ней, создают слой из материала с низким потенциалом ионизации, что приводит к повышению эмиссионной способности катода — происходит его активация.

Облако ионов, излучаемых втулкой 7 в сторону изделия, является преградой на пути одноименно заряженных ионов металла, мигрирующих в сторону катода 3 — осуществляется активная, постоянно действующая в процессе работы пушки защита катода 3, снижающая его отравление ионами свариваемого материала. Причем необходимые мощности потоков ионов обеспечиваются благодаря экспериментальному выбору геометрических размеров втулки 7 из соотношения

d = (0,8 — 0,9) d, и сР=(1,0 — 2,0)d, где d — диаметр отверстия во втулке;

d — номинальный диаметр отверстия: в ном аноде; д — толщина втулки.

Выполнение геометрических размеров втулки цо данным соотношениям позволяет использовать 2 — 5% энергии пучка электронов для бомбардировки поверхности втулки 7, для ее активации и получения облака ионов, играющих большую положительную роль как для фокусировки луча, так и для защиты катода от отравления.

В случае выполнения диаметра во втулке 7 меньше 0,8 d потери энергии луча будут мом значительными, что экономически не оправдано, а при увеличении отверстия более 0, с1ном эффект установки в анод б втулки 7 незначителен.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет повысить качество сварки за счет улучшения электростатической фокусировки, повышения эмиссионной способности и стабильности работы катода. Время работы такого устройства до смены катода возрастает

10 в среднем на 25% по сравнению с серийными душками.

Формула изобретения

1. Электроннолучевая пушка с электромагнитной фокусируюшей системой и лучепроводом, на котором установлен электронный излучатель, содержащий катод, фокусирующий элек20 трод и анод с отверстием для прохождения электронов, в котором установлена втулка, о т л и ч а ю Ш а я с я тем, что, с целью повышения долговечности, увеличения эмиссионной способности и стабильности работы катода за счет увеличения электростатической фокусировки, втулка выполнена из материала с низким потенциалом ионизации, диаметр ее составляет 0,8-0,9 диаметра отверстия в аноде, а толщина 1,0 — 2,0 от этого диаметра.

30 2. Электроннолучевая пушка по л. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что втулка выполнена, например, из гексаборида лантана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Николаев Г. А, Ольшанский H. А. Специальные методы сварки. М., Машиностроение, 197S. с, 117.

736209

Составитель 8. Мельников

Техред М.Петко

Редактор Т. Смирнова

Корректор А. гриценко

Тира к 844 Подписное

LIHHHIIH Государст. енного комитета СССР по делам изобретений и отк1аьп :=.", 113035, Москва, Ж вЂ” 3:5, .Раушскгя наб„д. 4/

Закаа "-436/4

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная,4