Электронно-ионный источник

СОЮЗ СОЩ:.ТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 НО 130 ОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОСУДАРСТВЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(72) А. А, Агеев, С. Д. Братчуки В. А. Серьезнов Авторское свидетельство ССС1065, кл. В 23 К 15/00, 980.вторское свидетельство СССР948, кл. Н 01 Я 3/02, 1983.(56)32А35 Изобретение относится к плазменным чникам заряженных частиц для ионной . тки изделий из тугоплавких материалов. ю изобретения является увеличение реа работы источника и расширение его ологических возможностей путем улучя условия охлаждения его элементов.этого в источнике система образоя заряженных частиц, включающая(54) НИК (57) исто очис Цель сурс техн шеи Для вани ЕКТРОННО-ИОННЪИ ИСТОЧ,801364123 эмиттерный цилиндрический катод 6, цилиндрический анод 9 с постоянными магии. тами 11, полый катод О с наружным ореб. рением, размещена в герметичной полости 3, образованной изолятором 4 и элементами самой системы, и снабжена системой каналов 26 - 29, а в верхней части анода выполнены радиальные отверстия 24, по которым масло, заполняющее полость 3, проходя, охлаждает элементы системы образования заряженных частиц. В верхней части полости расположен трубопровОд 40 второго конту. ра охлаждения, охлаждающий омывающее его масло. Оребренве стимулирует движение масла по каналам и создает эффект подсоса для нагретого масла, которое может поступать к нему через радиальные отверс- тиМ 24, Улучшение охлаждения системы образования и эмиссии заряженных частиц. снижает ионную эрозию ее элементов и повышает ресурс. 2 ил.1Изобретение относится к устройствам плазменных источников заряженных частиц, применяемых для ионной очистки изделий из тугоплавких металлов.Цель изобретенияувеличение ресурса работы источника и расширение его технологических возможностей путем улучшения условий охлаждения его элементов,Нд фиг. 1 изображен предлагаемый источник, общий вид, разрез; на фиг. 2 сечение А - А на фиг, 1,Электронно-ионный источник содержит корпус 1 с извлекающим катодом 2, связанным с системой вытягивания ц замкнутой полостью 3, образованной изолятором 4 для хладоагента, например масла, В донной части 5 изолятора 4 аксиально извлекаю. щсму катоду 2 закреплен связанный с систе. мой электропитания эмиттерный катод б, состоящий из крепежной 7 и рабочей 8 частей. Рабочая часть 8 помимо катола б включает анол 9, полый катол О, постоянные магниты1, шайбу 12 и изолятор 13, в котором закрепляется полый катол О. Наружная поверхность последнего представляет собой винт 14 с ребрами 15. На крепежной частивыполнен бурт 16, Наружные поверхности бурта 16 эмиттерного католя 6, изолятора 13 и полого катода 10 установлены в одной плоскости через уилотцяющук ироклалку 17, которая через изоляторы 18 стягивается болтами 19. В крепежную часть 7 эмиттерного катода 6 ввццче. ца его рабочая чдсть 8 с эмиссионным ка. налом 20. Для стягивания и уплотнения ироклалки 21 по дну 5 изолятора 4 предназначены винты 22.По внутренней поверхности 23 цилиндрического виола 9 между его радиальными отверстиями 24 и ио внутренней поверхности 25 крепежной части 7 выполне. цы продольные каналы 26 и 27, сообщающиеся с иролольными каналами 28 и 29, выиолнецными соответственно по их наружным поверхностям 30 и 3 кольцевыми каналами 32 и 33, Нижний торец 34 винта 14 полого катода 1 О закреплен ниже продольных осей 35 радиальных отверстий 24 и образует полость 36, а верхний торец 37 винта 14 - выше свободного торца 38 анода 9.11 ри этом выход иэ полости 3 лля хладоагента вьиолнен в виле обратного конуса 39, в основании которого закреплен трубопровод 40 с другим хладоагентом. 50 55 Источник работает слелующим образом.Перел началом работы источника полость 3 заполняют хладоагентом, например маслом. От системы электропитания подают напряжение на корпус 1, извлекающий катод 2, осуществляющий извлечение ионов (электронов) через эмиссионный канал 20. В процессе работы источника плазма нагревает катоды 6 и 10 и анод 9 с размещен 5 10 15 20 25 30 35 40 45 2ными в цсм постояццымц магнитами 1, которые в свою очерель нагревают хлалодгент, заполняющий полость 36 и каналы 26, 27, 28, 29, 32, 33. Хладоагент иэ полости 36, нагретый от полого катода 1 О, иолнцмается вверх и закрученный ребрами 15, выполненными ио винтовой линии, ио обратному конусу 39 попадает в зону трубопровода 40 с другим хлддоагецтомироточцой водой. Таким же образом нагретый от анода 9 и эмиттерного катола б хладоагент из кольцевых каналов 32 и 33 по их внутренним стенкам полццмдется вверх ио продольным каналам 26 и 27 и через продольные отверстия 24, закрученный ребрами 5, по обратному конусу 39 иоидлает в зону трубопровода 40 с проточной долой. Масло, перемещаясь влоль трубопровода 40, интенсивно охлаждается и в охлажленном состоя. нии ио стенкам изолятора 4 опускается вниз,В результате организованного конвективного потока хлдлодгецта, исключающего застойные явления в полостях и отсутствие пузырьков гдзд, ухудшающих теплообмец, происходит регулярное охлаждение основных элементов электронно-ионного источника: анода, катодов, постоянных магнитов.Формула изпбретекияЭлектронно-ионный источник с продольным извлечением частиц из отражательного разряда, содержащий корпус с извлекающим католом, и замкцутую полость для хладо. агента, в верхней части которой расположен трубопровод второго контура охлаждения, а в донной части полости аксиально извлекающему катоду и друг другу эа. креплены эмиттерцый цилиндрический катод с эмиссионным каналом, цилиндрический анод с постоянными магнитами в нижней его части и радиальными отверстиями в верхней и полый катод с . наружным оребрением, отличающийся тем, что, с целью увеличе. ния ресурса, работы источника и расшире. ния его технологических возможностей путем улучшения условий охлаждения его элементов, по внутренней поверхности цилиндра анода между его радиальными отверстиями и по внутренней поверхности цилиндра эмиттерного катода выполнены продольные каналы, сообщающиеся с выполненными ио их наружным поверхностям продольными каналами, оребреццая поверхность полого катода выполнена в виде винта, нижний торец которого расположен ниже продольных осей радиальных отверстий цилиндра анода и образует с поверхностью полого катода полость, а верхний торец размещен выше свободного торца цилиндра анода, при этом выхол из полости для хладоагента имеет форму обратного конуса, в основании кото. рого расположен трубопровод второго контура охл а жде н ия.РедакторЗаказВНИИП лам изобре наб., д.Пронзво г302 Э Горячева28осударствмнно13035, Моственно полнгра Составитель В. СТехреа И. ВересТиражб комитета СССР пова, Ж - 35, Раушсфическое предприяти ректор Л, Пнлнпепнсноетеннй и открытий45ул. Проектная, 4