240887

Союэ Саеетскик Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 23.1.1968 (М 1211685/26-25)с присоединением заявкич. 211 т, 16/ Комитет оо делам обретений н открытий1 ПК НО риоритетпубликовано 04.1.1970. Бюллетень М ата опубликования описания 15.ъ,197 при Сосете Министра СССР,с Авторычзобретени И. А. Кононов,Заявитель ЕКТРОННОЛУЧЕВАЯ ПУШКА В известных электроннолучевых пушках,вакуумных установках цветной и черной металлургии катодный узел, обеспечивающийполучение электронного луча, представляетсобой монолитный катод из тантала иливольфрама, который нагревается сверху электронной бомбардировкой, излучаемой катодомпрямого накала из вольфрамовой проволоки ввиде плоской спирали, концы которой соединены с токоподводами пушки.Электроннолучевые пушки с такой катодной системой обеспечивают получение электронного луча мощностью не более 100 -200 квт при разгоняющем напряжении 20 -30 кв.Повышение мощности электроннолучевойпушки за счет увеличения разгоняющего напряжения свыше 30 кв нежелательно из-зароста рентгеновокого излучения и усложненияизоляции пушки и электрооборудования.Увеличепие геометрических размЕров массивного катода и катода прямого накала непозволяет повысить мощность электроннолучевой пушки из-за недостаточно равномерногонагрева массивного катода ввиду коробленияспирального катода и провисания ето средней,более нагретой, части,Кроме того, известные способы креплениякатодов с элементами пушки сложны и трудоемки, Они требуют специальных устройств для приварки концов спиралей к токоподводам и приспособлений для выполнения радиальных отверстий в массивных катодах при ихкреплении на проволочных державках и т. д.,а в случае появления незначительных дефектов, например отверстий в центре катода, -замены обоих катодов со всеми вытекающимииз этого трудностями.Осмотр и регулировка отдельных элементов10 катодной системы в собранном виде в этихконструкциях пушек затруднительны, а некоторые элементы практически недоступны дляобслуживания,Цель настоящего изобретения - повышение15 выходной мощности электронного луча иплоскопараллельности катода прямого накала и основного катода; быстроразъемное электромеханическое соединение катода прямогонакала с токоподводами: свободный доступ20 для осмотра, замены и регулировки элементовкатодной системы в смонтированном виде,Предлагаемая пушка отличается тем, чтов катодной системе основной катод выполненв виде диска с кочусным отверстием в центре,25 в которое вмонтирована вставка в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием к катоду прямого накала, а катод прямого накала, представляющий собой плоскуюбпфилярную спираль, выполнен с тремя токо 30 подводами, средний из которых расположен зцентре этой спирали и поддерживает ее ог провисания, сохраняя при разогреве плоско- параллельность катода прямого накала относительно плоскости основного катода. Одновременно этот же токоподвод своей вершиной, выступающей за плоскость спирали, обеспечивает расталкивающий электроны эффект, создавая этим усиленный разогрев всей, в том числе и отдаленной от центра, поверхности основного катода. К тому же для повышения отдачи электронного тока с отдаленной от центра эмиттирующей поверхности основното катода диск его может сыть выполнен из материала, у которого эмиссионная отдача одинакова с отдачей материала вставки, но при значительно меньшей температуре его разо. грева, например из молибдена и вольфрама, Кроме того, конструкция основного катода обеспечивает замену при эксплуатации не всего катода, а только центральной, быстро разрушаемой ионной бомбардировкой, части.В торцах крайних токоподводов выполнены сквозные отверстия, выходящие в плоскость, наклоненную к оси токоподвода. Пропущенные через эти отверстия концы спирали отгибаются плоскостью, обеспечивая надежный электромеханический контакт за счет пружинящего поверхностного прижима, Для электромеханического соединения, центральной части спирали катода прямого накала со средним токоподводом на последнем сделана боковая прорезь, в которую вставлена центральная часть спирали, прижатая к низу прорези гайкой-экраном с резьбой в верхней части для перемещения по резьбе токоподвода.Вакуумная камера выполнена разъемной на уровне ускоряющего анода, причем съемная верхняя часть не связана с элементами катодной системы, что обеспечивает осмотр, замену, регулировку и чистку элементов катодной системы в смонтированном виде.На фиг. 1 изображен общий вид устройства в разрезе; на фиг. 2 - :катодная система.Внутри вакуумной камеры 1, состоящей из съемной верхней части 2 и нижней части 3, расположены высоковольгные изоляторы 4, ускоряющий анод б, катодная система б, охлаждаемая водой плита 7 и высоковольтные вводы 8. К электронной пушке относятся также лучевод 9, выполненный из фокусирующих электромагнитных линз 10 и П и камер промежуточной откачки газов,12 и 13, и электромагниты 14 для отклонения луча.Катодная система (фиг, 2) состоит из прикатодного электрода с обоймой 15 и монтируемого в обойме основного катода, состоя 5 10 15 го 25 Зо 35 40 45 50 55 щего из диска 1 б и встазкц 17. Основной катод удерживается в прикатодном электроде с помощью двух параллельно закрепленных в обойме вольфрамовых шпилек. Катод 18 прямого накала, предназначенный для электронного нагрева основного катода, выполнен в виде плоской бифилярной спирали, концы которой соединены с токоподводами 19, а центральная часть крепится на среднем токопод воде 20 с помощью гайки-экрана 21.Сборку узлов пушки осуществляют соглас но фиг. 1, а осмотр, замену, чистку и регули ровку элементов катодной системы - при снятой верхней части вакуумной камеры, которую устанавливают на пушке в последнюю очередь. Предмет изобретения 1. Электроннолучевая пушка вакуумной плавильной установки, содержащая вакуумную камеру с ускоряющим анодом и катодной системой, состоящей из прикатодного электрода, закрепленного в нем основного катода и катода прямого накала в виде плоской бифилярной спирали, укрепленной,в двух токопроводах, отличающаяся тем, что, с целью увеличения выходной мощности, основной катод выполнен в виде диска с конусным отверстием в центре, в которое вмонтирована вставка в виде усеченного конуса, причем еге большее основание обращено к катоду прямо го накала, а катод прямого накала выполне с одним дополнительным токопроводом, кото оый расположен в центре спирали и выст пает за ее плоскость,2. Пушка по п, 1, отличающаяся тем, что. с целью исключения сварного и винтового соединения катода прямого накала с токопроводами и обеспечения их быстроразъемното электромеханического соединения, крайние токопроводы с торцов снабжены сквозными отверстиями, выходящими в плоскость, наклонную к оси токопровода, а на среднем токопроводе сделана боковая прорезь, в которую вставлена центральная часть спирали, удерживаемая гайкой-экраном, навинченной на токопровод.3. Пушка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью облегчения осмотра, замены и регулировки элементов катодной системы, камера выполнена разъемной на уровне ускоряющего анода и имеет съемную верхнюю часть, не связанную с элементами катодной системы,240887 г. 2 П г О тавитель Е. Балаб Редакто Б, федотов Техред Т. П, Курилко Корректор Г, С. Мух аказ 1238/7 Тираж 500 Подписное ИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5ипография, пр. Сапунова, 2