Газорозрядна електронна гармата

Газорозрядна електронна гармата, що містить герметичний металевий корпус, в якому розміщені високовольтний ізолятор, холодний увігнутий катод з емітуючою електрони поверхнею і співвісний з ним порожнистий анод, встановлений на донній плиті, яка містить канали для проходження охолоджуючої води і отвір для проходження електронного пучка, а також приєднаний співвісно аноду променевід з розміщеними на ньому фокусними і відхиляючими котушками, яка відрізняється тим, що відстань від верхньої точки емітуючої електрони поверхні катода до верхньої кромки отвору в донній плиті анода складає 1,1-1,2 радіуса кривизни катода, а діаметр отвору в донній плиті анода складає 0,2-0,3 діаметра катода. (19) (21) u200607407 (22) 04.07.2006 (24) 16.10.2006 (46) 16.10.2006, Бюл. № 10, 2006 р. (72) Кондратій Микола Петрович, Васюра Віктор Миколайович, Тур Олександр Олексійович, Чайка Микола Васильович, Ірха Євген Юрійович, Скляр Олександр Леонідович, Чернявський Вадим Борисович (73) Кондратій Микола Петрович, Васюра Віктор Миколайович, Тур Олександр Олексійович, Чайка Микола Васильович, Ірха Євген Юрійович, Скляр Олександр Леонідович, Чернявський Вадим Борисович 3 18148 4 ронної гармати, через високий рівень струму переУ такій газорозрядній електронній гарматі при хвату в отворі донної плити анода за рахунок розтиску робочого газу (водень, кисень) одиниці - дештовхування однойменно заряджених частинок сятки Па і прискорюючій напрузі в десятки кВ ви(потік електронного пучка). Це виникає із-за невідникає високовольтний тліючий розряд з областю повідності параметра отвору в донній плиті анода катодного падіння потенціалу і областю плазми для проходження електронного пучка радіусу негативного тліючого свічення, що самопідтримусфери катода. ється, які пронизуються потоком електронів. Те, Найближчим по технічній суті і результату, що що потоки електронів сходяться вище кромки досягається, до заявленого рішення є газорозрядотвору в донній плиті анода, а розмір діаметру на електронна гармата, що містить герметичний отвору в донній плиті анода становить 0,2 - 0,3 металевий корпус, в якому розміщені високовольдіаметри катода, усуває перегрів донної плити тний ізолятор, холодний увігнутий катод з емітуюанода, а це гарантує безпечні умови експлуатації чою електрони поверхнею і співвісний з ним пороелектронної гармати і її високі енергетичні паражнистий анод, що містить донну плиту з каналами метри. для проходження охолоджуючої води і отвором Співвідношення діаметру отвору в донній плидля проходження електронного пучка, а також ті і діаметру катода визначене експериментально приєднаний співвісний аноду променевід з розмів процесі тривалої експлуатації електронних гарщеними на ньому фокусними і відхиляючими камат подібного типу виходячи з умов досягнення тушками [див. Патент України №38451, МПК найменшого рівня "струму перехвату" на кромках H01J37/06, Бюл. №1, 2004р]. отвору донної плити анода. Це пояснюється змеОсновним недоліком прототипу є, те, що, точншенням розштовхування однойменно заряджека сходження електронних пучків припадає на них частинок (потік електронного пучка), що необцентр отвору донної плити анода, що спричиняє хідно враховувати при розрахунку електронної розсіювання електронного пучка в отворі донної оптики виробу. плити анода і її перегрів. У донній плиті анода за Недотримання цієї умови приводить до перерахунок розштовхування одноименно заряджених гріву донної плити анода і порушення стабільності частинок електронного пучка електрони попадароботи газорозрядної електронної гармати. ють на внутрішню поверхню отвору, обумовлюючи Таким чином, конструктивні особливості газовиникнення «струму перехвату», унаслідок чого ця розрядної електронної гармати забезпечують виділянка нагрівається. Вона є найбільш термонавасокі енергетичні характеристики і стабільність її нтаженим елементом конструкції електронної гарроботи. мати. Вказаний недолік обумовлений особливосСуть корисної моделі пояснюється кресленнятями геометричних параметрів катодно-анодної ми, де системи газорозрядної електронної гармати і є На Фіг.1 представлений схематичний розріз наслідком неоптимальної відстані точки сходження конструкції газорозрядної електронної гармати; електронних пучків відносно холодного катода і На Фіг.2 - схема її електродної системи. діаметру отвору в донній плиті анода. Газорозрядна електронна гармата включає Задачею корисної моделі є створення такої гагерметичний металевий корпус, в якому розміщені зорозрядної електронної гармати, в якій шляхом високовольтний ізолятор 1, охолоджувальний вооптимізації геометричних параметрів катоднодою увігнутий катод 2 з сферичною емітуючою анодної системи досягається зміщення точки схоелектрони поверхнею. За допомогою циліндричнодження електронних пучків вище отвору в донній го корпусу катод 2 встановлений співвісно на поплиті анода. Це забезпечує те, що в отвір потрапрожнистому аноді З, що містить донну плиту 4, в ляє вже впорядкований сформований електронний якій виконані канали для проходження охолоджупотік, унаслідок чого досягається найменший ріючої води і отвір 5 для проходження електронного вень «струму перехвату» на кромках отвору донпучка. ної плити, що усуває перегрів донної плити анода Катодно-анодна система газорозрядної електпри забезпеченні потужності електронної гармати ронної гармати виконана таким чином, що відстань до 750кВт. Це забезпечує стабільність енергетичН від верхньої точки емітуючої електрони поверхні них параметрів потужного електронного пучка. катода 2 до верхньої кромки отвору 5 в донній Поставлена задача вирішується тим, що у віплиті 4 аноди 3 складає 1,1 - 1,2Rсф кривизни кадомій газорозрядній електронній гарматі, що тода 2, що забезпечує знаходження точки 6 сховключає герметичний металевий корпус, в якому дження електронних пучків вище за верхню кромку розміщені високовольтний ізолятор, холодний увіотвору 5 в донній плиті 4 аноду 3 (Фіг.2), це одногнутий катод з емітуючою електрони поверхнею і часно з виконанням умови, що діаметр d отвору 5 співвісний з ним порожнистий анод, що містить в донній плиті 4 аноду 3 складає 0,2 - 0,3 діаметру донну плиту з каналами для проходження охолоDk катода 2 усуває розштовхування однойменно джуючої води і отвором для проходження електзаряджених частинок, і як наслідок, перегрів донронного пучка, а також приєднаний співвісний аноної плити 4 аноду 3. ду променевід з розміщеними на ньому фокусними У нижній частині порожнистого анода 3 встаі відхиляючими котушками, згідно з корисною моновлений розподільник робочого газу (на кресленделлю, відстань від верхньої точки емітуючої елені не показаний), який поступає через штуцер на ктрони поверхні катода до верхньої кромки отвору стінки корпусу анода 3. Співвісно електродній сисв донній плиті анода складає 1,1 - 1,2 радіусу критемі газорозрядної електронної гармати закріплевизни катода, а діаметр отвору в донній плиті аноний циліндровий канал променевода 7, на якому да складає 0,2 - 0,3 діаметру катода. розміщені фокусні котушки 8 і котушки 9 відхилен 5 18148 6 ня електронного променя. Нижній торець промегою котушок 9 відхилення і відповідної програми неводу 7 забезпечений фланцем, за допомогою розгорток електронного пучка можна реалізувати якого пушку встановлюють на технологічній камері різні види розгорток для обробки об'єкту 10, що електронно-променевої установки. нагрівається (розплавлення металу в каталізаторі, Для роботи пропонованої газорозрядної гарпроміжній ємності, плоскій ізложниці і т.д.). При мати при безперервному її відкачуванні через регулюванні потужності електронного пучка виміштуцер в стінці катодно-анодної порожнини подарюванням тиску (витрати робочого газу) конструкється робочий газ, що складається з водню, актитивна особливість гармати не порушує його фокувованого невеликою добавкою кисню, на катод 2 сування і забезпечує високі енергетичні параметри прискорююча напруга 25-30кВ. У діапазоні тиску і стабільність її роботи. одиниці - десятки Па виникає високовольтний тліЗапропонована газорозрядна електронна гарючий розряд, сила струму якого регулюється змімата, в основному призначена для електронноною тиску (величиною потоку газу, який поступає в променевої виплавці металів і сплавів масою до пушку). При цьому за рахунок пропонованих гео16т, де необхідна велика потужність електронного метричних параметрів гармати точка 6 сходження пучка. Потужність запропонованої газорозрядної електронних пучків знаходиться вище за верхню електронної гармати в умовах її стабільної роботи кромку отвору 5 в донній плиті 4 аноди 3. складає 750кВт. При цьому гармата відрізняється За допомогою фокусних котушок 8 електронвисокою стабільністю електричних і геометричних ний пучок виводиться через променевід 7 в технопараметрів електронного пучка, проста і надійна в логічну камеру і фокусується на поверхні об'єкту експлуатації. 10, що нагрівається. При необхідності за допомо Комп’ютерна верстка М. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601