Электронно-лучевая пушка

(53)М. Кл,Н 01 1 3/00 В 23 К 15/00 с присоединением заявкиГосударстеаииый комитет СССР(23) Приоритет Опубликовано 25.05.80. Бюллетень19Дата опубликования описания 25.05,80 по делам изобретений и открытий(54) ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВАЯ ПУШКА Изобретение относится к установкам для получения потока зараженных частиц.Известна электроннолучевая пушка с электромагнитной фокусирующей системой и лучепроводом, на котором установлен электронный5 излучатель, содержащий катод, фокусирующий электрод и анод с отверстием для прохождения электронов, в котором установлена втул. ка 1.Целью изобретения является повышение дол о 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, фокусирующий 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, движущийся от катодного узла 3 к аноду 6, Электроны проходят через отверстие во втулке 7, а часть ис попадает на поверхность втул. ки. Благодаря тому что втулка 7 выполнена из материала с низким потенциалом ионизации, под действием электронной бомбардиров. ки нащнается выделение положительно заря 736209женных ионов 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 актгпаная, постоянно действующая в процессе работы пугцки защита катода 3, снижающая его отравление ионами свариваемого материала. Причем необходимые мощности потоков ионов обеспечиваются благодаря экспериментальному выбору геометрических размеров втулки 7 из соотношенияс 3 = 0,8 - 0,9) с 1, и СР:1,0 - 2,0)д, где д - диаметр отверстия во втулке;д - номинальный диаметр отверстия: вноманоде;д - толщина втулки.Выполнение геометрических размеров втулки гю данным соотношениям позволяет использовать 2 - 5% энергии пучка электронов для бом. бардировки поверхности втулки 7, для ее активации и получения облака ионов, играющих большую положительную роль как для фокусировки луча, так и для защиты катода от отравлещи.В случае выполнения диаметра во втулке 7 меньше 0,8 О потери энергии луча будутдомзначительными, что экономически не оправдано,а при увеличении отверстия более 0,9 с 1эффект установки в анод б втулки 7 незначителен.Таким образом, использование предлагаемогоустройства позволяет повысить качество сваркиза счет улучшения электростатической фокусировки, повьгшения эмиссионной способностии стабильности работы катода, Время работытакого устройства до смены катода возрастает 10 в среднем на 25% по сравнению с серийнымипушками.Формула изобретения1. Электроннолучевая пушка с электромагнитной фокусирующей системой и лучепроводом, на котором установлен электронный излу.чатель, содержащий катод, фокусирующий элек трод и анод с отверстием для прохожденияэлектронов, в котором установлена втулка,о т л и ч а ю гц а я с я тем, что, с цельюповышения долговечности, увеличения эмиссионной способности и стабильности работы катода за счет увеличения электростатической фокусировки, втулка выполнена из материала снизким потенциалом ионизации, диаметр еесоставляет 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 экспертизе1. Николаев Г. А, Ольшанский Н. А. Специальные методы сварки. М Машиностроение,1975. с, 117.736209 ррекгор А. Грнце еда мирно акзз 2436/42 ого комий и отк Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Составитель Б. Мельников Техред М.Петко Тирак 844 НИИПИ Государственн по делам изобретен 13035, Москва, Ж - 35, Р