Способ развертки электронного пучка

Способ развертки электронного пучка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАЙИE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских,Социалистических

Рвспублик

«о805446 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 05.01 ° 79 (21) 2712940/18-25 с присоединением заявки №вЂ”

Н 01 5 37/30Государственный комнтет

СССР во делам иэобретеиий и. открытий (23) йриоритетОпубликовано 150281 Бюллетень ¹ 6 (53) УДК 621.384..6(088.8) Дата опубликования описания 150281 (72) Авторы изобретения

Г. В. БарИнов и P. Е. Гольденберг (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗВЕРТКИ ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к области управле-1: ния электротермическими установками

С электронными пучками, и может быть использовано для управления электронным нагревом в агрегатах. вакуумной металлизации, термообработки полосового проката, в которых используются электронные пушки, питающиеся от мощных высоковольтных выпрямителей, и применяется развертка электронных пучков по нагреваемой поверхнбстие

Выходное напряжение выпрямителей, кроме постоянной составляющей, содер- 1 жит переменную составляющую - пульсации.

В:применяемых обычно для питания мощных электронных пушек высоковольтных выпрямителях, выполненных по трех-20 фазной мостовой схеме, амплитуда пульсаций составляет порядка 103 от постоянной составляющей (для регулируемой схемЫ). При фазовом регулировании напряжения,.например с целью

его стабилизации амплитуда пульсаций увеличивается до 50% и более. Частота пульсаций определяется схемой выпрямителя. Так, для симметричной трехфаэной мосторой схемы она равна 300 Гц, для несимметричной регулируемой схемы (регулируется одно плечо) — 150 Гц.

Кривая пульсаций, особенно регулируемого выпрямителя,.содержит сложный спектр гармоник. Так как от величины ускоряющего напряжения зависит мощность электронного пучка и угол его поворота электромагнитным или электростатическим отклоняющим полем, то пульсации этого напряжения могут оказывать существенное влияние на распределение плотности мощности электроного пучка при его развертке по нагреваемой поверхности, вызывать искажения задаваемого законом развертки распределения энергии пучка, причем основное влияние оказывают пульсации мощности пучка.

Известен способ и устройство для управления интенсивностью и структурой пучка заряженных частиц, в соответствии с которым осуществляется слежение за параметрами пучка и их коррекция с помощью 3ВМ $1) .

Известна также сканирующая система микроскопа в которой с целью коррекции искажений растра используются генераторы сигналов коррекции, соединенные с отклоняющими сис805446 темами и включающие в се я с бя следя — жения пучка по оси сканирования на

Г2 обратное. щую систему (. и льса ий к атной Наиболее близким к предлагаемому При частоте пуль ц ", р по технической сущности яв вляется из- частоте развертки, когда в полупериод вестный способ и схема ста и билизации развертки укладывается целое число нагрева материала в электр оннолуче- 5 полунериодов пульсаций, кривая. пульсавой термическо установк и е предусмат- ций также жестко связана с осью скаривающей развертку элек тронного пуч- нирования. При этом изменения направка по заданному зак ону и коррекцию ления движения пучка эквиваленты пеэтой развертки с обратной связью по риодическим изменениям направления величине ускоряюще ющего напряжения (31.

f0 оси .1 на обратные,а кривые пульсаНедостаток известных способов и ций при прямом .2 и обратном 3 ходе устройств эакл ючается в их сложнос- пучка оказываются в общем случае ти.и громоздкости. сдвинуты по фазе и имеют общие точЦель изобретения — уменьшение ки при амплитудных значениях развлияния пульсаций УСкоряющего напря- вертки. жения на распределение ние плотности мощ- 1 Суммарная за период развертки криности электронного пучка при его раз- вая 4 пульсаций, равная сумме кривых вертке по поверхности н нагрева за счет 2 и 3 определяется для разных соот1 компенсации влияния пульсаций при ношений частот следующими выраженияпрямом ходе пучка влиянием пульсаций ми . при обратном его ходе. а п и четных n=2,4,6..., Поставленная цель достигается тем, (4п ) =2Рпо ь п(напр «s (dq < 1 что в сгособе развертки э лектронного т.е. является косинусоидои с нулевой ммет ичным относительно начальной фазой, независимо от напучка с симметричным к вой пульсаций прянулево точки и точки распределением Ьго ско- чальной фазы Ф„Р кривой вой точрости вдоль лини ра и зверки и часто- у5 мого хода относительно нуле той, кратной частоте пульсаций уско- ки кривой развертки; ряющего напряжения, устанавливают б) при нечетных п=1,3,5 фазу развертки, при которой амплитудР ((d t)=2Р cosy sin(d t (2) и n no, пр п ному значению развертки соответствует по .времени нулево е значение ос3O . ;„,,) т. е. — синусоида с нулевой начальной новной гармоники пульсаций ускоряю- фазой (см.фиг.1).

Как видно из (1) и (2), амплитуда щего напряжения.. т ото . П и и р ой зав полЯ РазвеРтки и пеРеменной состав- (Рдр — -0 длЯ четных и и(опР= —" — длЯ неляющей (пульсации мо и мощности элект- четных,эта амплитуда равна нулю в ре35 ии и обронного пучка при с оотношении частот зультате того, что пульсации при о— пульсаций и развертки(А),= (; = 3(з и неко- ратном ходе пучка оказываются в проторой случайной величине н ачальной тивофазе пульсациям при прямом ходе. фазы(р перво гар и моники пульсаций В обоих случаях такая компенсация (как это бывает при извесx. (пР .ных спосо- действия пульсаций мощности электрон2 — анало- 40 ного пучка достигается путем установбах развертки); на фиг. гичный график при фазе разв ер«и ус- ки фазы развертки, при которои ампли1 тановленной в соответ тв ии с предла- тудному значению развертки соответ(= — ) ° ствует по времени прохождение основгаемым способом Ц п = — ) .

На фигурах показан синусо идальный ной гармоникой пульсаций 5 ускоряюзакон изменения во времени поля раз- 4g щего напряжения нулевого значения вертки 1, симметричной относительно (фиг.2).

Фаза(„Р определяется соотношением нулевой точки, при котором распредеепей тока эмиссйи пушки величины скорости электронного реактансов цепей тока ление величи а азве тки в ее отклоняющей пучка по оси развертки одинаково при и тока ра вер катушке и может принимать любыепрямом и обратном его ходе. случайные значения. я Реактанс цепи тоДр широ пр ен е ым на ра адающ тся "т е- соковольтного источни а аналогичным свойством, является треки и фильтра на его в го выходе и являетугольный" закон изменения поля, даюся .практически нерег егулируемым. Реакщий линейное распределение мощно ти танс цепи тока ра в звертки определяется пучка. Электронный пучок сканирует в источника питания откломплит ных значений раз- параметрами источника пределах, амплитудны няющей катушки, а также самой катушвертки - A + A которым соответстки. Фаза тока развертки может легко вуют ампли гуд ные значения поля разег лироваться в любых пределах. вертки. Средн няя точка эоны сканиро- регулир а- 60 В качестве устройства, обеспечивания - 0

0 соответствует нулевому зна - 60 ка вающего реализацию предлагаемого спосоответ- соба развертки. электронного. пучка я аз ве тки. Каждой промежуточной точке зоны развертки соответможет ыть ис б пользован любой извест. ствует определенное проме у ный регулятор фазы т ф ока развертки в значение поля. В точках — А,+Ap нап име RCпроисходит изменение на направления дви- 65 отклоняющей катушке, например

805446

Фиъ.2

-или LC-фазорегулирующие цепочки-,вращающийся трансформатор и т.д, Предлагаемый способ развертки электронного пучка очень простыми средствами, практически без увеличения сложности, размеров и стоимости систем управления электронных катушек, при использовании простейших схем источников ускоряющего напряжения без фильтров на выходе, сводит к минимуму влияние пульсаций этого напряжения на распределение плотности мощности пучка по нагреваемой поверхности.

Формула изобретения

Способ развертки электронного пучка с симметричным относительно нулевой точки распределением его скорости вдоль линии развертки и частотой, кратной частоте пульсаций ускоряющего напряжения, о т л и ч а ю щ.и йс я тем, что, с целью уменьшения влияния этих пульсаций на распределение плотности мощности пучка, устанавливают фазу развертки, при которой амплитудному значению развертки соответствует по времени нулевое значение основной гармоники пульсаций ускоряющего напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 4000440,кл.315-383.

15 2. Авторское свидетельство СССР

М 572230, кл. Н 01 3 31/26.

3. Патеит ГДР Р 103157, кл. Н 01 3 37/30

BHHHGH Заказ. 10925/78

Тираж 795. Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород;ул.Проектная,4