Разрядные приборы с устройствами для ввода объектов или материалов, подлежащих воздействию разряда, например с целью их исследования или обработки: ...источники электронов, электронные пушки – H01J 37/06

Изобретение относится к аппаратуре для электронно-лучевой сварки материалов, преимущестенно металлов, в вакууме. Технический результат - упрощение технического обслуживания электронно-лучевой пушки и увеличение рабочего пространства для обработки деталей. Электронно-лучевая пушка содержит катодный блок, включающий корпус, изолятор, катод. Катодный блок установлен на промежуточном корпусе. В промежуточном корпусе со стороны катодного блока установлен анод, на боковой поверхности выполнен вакуумопровод. Промежуточный корпус установлен на фланце корпуса фокусирующего блока, оснащенного теплообменником и выполненного с возможностью установки блока катушек со стороны фланца. Теплообменник образован корпусом фокусирующего блока, на внешней цилиндрической поверхности которого выполнен спиральный паз, и кожухом. На фланце фокусирующего блока расположены штуцеры теплообменника и выполнены подводящие каналы и канал для выводов блока катушек. Катодный блок выполнен с крышкой, снабженной штуцерами, расположенными на боковой поверхности крышки. В качестве изолирующего теплоносителя в катодном блоке используется фторорганическая жидкость. Корпус катодного блока соединен с промежуточным корпусом откидной петлей и зажимами. 6 з.п.ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области нанесения покрытий, нагревания и плавки металла в вакууме. Техническим результатом изобретения является обеспечение стабильности тока и параметров электронного луча в условиях проведения длительных технологических процессов, повышение эффективности использования пушки; снижение негативного воздействия тепловых скоростей испускаемых эмиттером электронов, приводящего к размытию границ пучка, повышение ламинарности электронного потока. Технический результат достигается тем, что в аксиальную электронную пушку, содержащую катодный блок, накальный узел с вольфрамовой спиралью, эмиттер, фокусирующий электрод, анод, магнитную систему, введен держатель, расположенный соосно с центральной осью пушки, на одном конце которого размещен эмиттер, а противоположный конец соединен с катодным блоком, держатель выполнен в виде полого цилиндра из тугоплавкого металла, боковая поверхность которого перфорирована, а один из концов цилиндра соединен с катодным блоком посредством резьбы, анод выполнен в виде вставки, соединенной с водоохлаждаемым анодным корпусом с помощью резьбы, фокусирующий электрод соединен с катодным блоком посредством резьбы, магнитная система выполнена в виде короткой магнитной линзы. 3 ил.

Использование: для управления электронной пушкой типа Пирса. Сущность заключается в том, что состояние фокусировки электронного луча выполняют постоянным посредством измерения температуры внутри электронной пушки и осуществления обратной связи температуры по скорости выпуска вакуумной системы выпуска для регулирования давления внутри электронной пушки. Технический результат: обеспечение возможности устранения любых влияний эффекта пространственного заряда, а также нейтрализующего действия пространственного заряда внутри электронной пушки для достижения полного управления электронным лучом. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к технике генерирования сильноточных электронных пучков и может быть использовано для создания импульсных сильноточных электронных ускорителей, а также для поверхностной обработки материалов и изделий этими пучками. Технический результат - повышение производительности процесса электронно-пучковой обработки изделий при сохранении ее однородности за счет преобразования формы поперечного сечения сильноточного электронного пучка из круглой в прямоугольную. Сильноточная электронная пушка, размещенная во внешнем ведущем магнитном поле, содержит аксиально-симметричные взрывоэмиссионный катод, плазменный анод, коллектор и трубчатый металлический корпус, электрически соединенный с коллектором и являющийся обратным токопроводом. Для управления формой поперечного сечения сильноточного электронного пучка выходная часть обратного токопровода выполнена аксиально несимметричной, при этом расстояния между краем пучка и ближайшими поверхностями данной части обратного токопровода не превышают диаметра пучка, а напряженность ведущего магнитного поля сравнима по порядку величины с напряженностью собственного магнитного поля пучка. В экспериментах удалось осуществить преобразование пучка круглого сечения в пучок с сечением, близким к прямоугольному и квадратному. Эксперименты показали, что преобразование формы пучка можно осуществить на сравнительно коротком (несколько см) заключительном участке канала транспортировки. 3 ил.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для электронно-лучевой плавки высокореакционных металлов и сплавов в вакууме или среде инертного газа. Газоразрядная электронная пушка содержит размещенный в герметичном корпусе на высоковольтном изоляторе вогнутый катод с эмиссионной сферической поверхностью, соосный ему цилиндрический анод с отверстием для вывода пучка, лучевод с размещенными фокусирующими катушками, систему подачи газа в разрядный промежуток, системы охлаждения катода и анода. Газоразрядная камера пушки выполнена в виде отдельной съемной вставки, на нижнем торце которой выполнен щелевой завихритель рабочего газа. Щелевой завихритель газоразрядной камеры выполнен в виде кольца, при этом в области, прилегающей к наружному диаметру кольца, дополнительно выполнена кольцевая полость газораспределения, соединенная с отверстием вывода пучка посредством сквозных тангенциальных отверстий прямоугольного сечения, расположенных через равные интервалы. В качестве рабочего газа используется технический водород с добавлением водородно-кислородной смеси, образующейся посредством разложения паров воды в электролизере пушки. Технический результат - снижение расходов и продолжительности монтажа и ремонта пушки, стабилизация подачи рабочего газа в газоразрядную камеру и получение равномерного распределения газа по эмиссионной сферической поверхности вогнутого катода. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области электронной техники и его применение может быть особенно перспективным для нужд специальной электрометаллургии, а именно электронно-лучевой плавки металлов и сплавов. Газоразрядная электронная пушка содержит в герметичном корпусе на высоковольтном изоляторе холодный вогнутый катод с развитой эмиссионной поверхностью и соосно аноду лучевод с размещенными в нем фокусирующими катушками. Лучевод дополнительно оснащен по крайней мере тремя выполненными из электропроводного тугоплавкого материала стержнями, размещенными между фокусирующими катушками с равномерным расположением по окружности, введенными в лучевод радиально на глубину, соответствующую диаметру электронного пучка, и соединенными с внешней стороны электронной пушки между собой и с токосъемником, электрически связанным с фокусирующими катушками с возможностью корректировки их параметров, при этом размеры электродной системы выбраны из соотношения: D _к>D_а>D_сф , где D_к - диаметр катода; D _a - диаметр анодной апертуры; R_сф - радиус кривизны рабочей поверхности катода. Технический результат: значительное повышение стабильности энергетических и геометрических параметров электронного пучка. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к приборам и устройствам для термообработки материалов и изделий. Электронно-лучевая пушка для нагрева материалов в вакууме содержит цилиндрическую стойку с высоковольтным разъемом, системой охлаждения, в которой установлен вакуумно-плотный изолятор катодно-подогревательного узла, анодный фланец и лучевод, выполненный в виде герметичной капсулы с встроенными линзами. Система охлаждения выполнена в виде двух контуров, один из которых содержит водяной дроссель, сопротивление и каналы охлаждения держателей термокатода и нагревателя. Второй контур выполнен в виде герметичного кольцевого фланца, сопряженного с водяной рубашкой лучевода. Вакуумная камера осесимметрично охватывает капсулу лучевода. Переходник для соединения лучевода с технологической камерой выполнен в виде водоохлаждаемого патрубка, охваченного двухполюсной магнитной линзой, сопряженной с конусной вставкой. Технический результат: повышение надежности и ресурса при одновременном расширении функциональных возможностей, а также увеличение удельной мощности пучка. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: для получения пучков быстрых электронов, ионов, атомов, а также УФ и рентгеновского излучения, озона и/или других химически активных молекул в плотных газах. Сущность: заключается в том, что предлагается новый режим разряда в газе: E_n /N=U/·N, где E_n - характерное значение напряженности электрического поля в приэлектродной области фронта волны ионизации газа медленными электронами; N - концентрация нейтральных частиц газовой смеси в рассматриваемой области электрического поля; U - потенциал высоковольтного электрода относительно земли или другого ближайшего электрода; - размер вдоль направления среднего электрического поля области пространственно-временной локализации высоковольтного потенциала, Данный режим позволяет более эффективно генерировать убегающие электроны с энергией до сотен кэВ и токами до кА в коронном и объемном разрядах, а также разрядах по поверхности диэлектрика и их комбинациях. Технический результат: генерация быстрых электронов в одноэлектродном коронном разряде, повышение эффективности генерации пучка быстрых электронов в плотных газах в разрядах объемного типа, комбинированных с поверхностным разрядом или разрядом в диэлектрических трубках, повышение амплитуды тока пучка как в межэлектродном промежутке, так и в заанодном пространстве, повышение и управление плотностью мощности рентгеновского, УФ и фиолетового излучения из разряда, а также получение озона и/или других химически активных или возбужденных молекул в плотных газах в разряде с убегающими электронами. 15 з.п. ф-лы, 15 ил.