Газорозрядна електронна гармата

1. Газорозрядна електронна гармата, що містить розташовані уздовж її осі опорний високовольтний ізолятор, холодний металевий катод, по 3 78101 4 В основу винаходу поставлена задача розробв надто великій порожнині. Крім того із-за різниці ки газорозрядної електронної гармати, в якій шлядіелектричних сталих вакуум у і ізолятора наявхом зниження напруженості електричного поля ність значних виступів і їх нависання над місцем біля катоду та на поверхні ізолятора досягається контакту з катодом може привести до значного підвищення стабільності її роботи. зниження пробивної напруги. Поставлена задача вирішується тим, що в гаЕлектрична міцність ізолятора в значній мірі зорозрядній електронній гарматі, яка містить роззалежить також від надійності з'єднання його з ташований уздовж її осі опорний високовольтний катодом. Наявність зазору між ізолятором і катоізолятор, холодний металевий катод, порожнистий дом визиває поверхневі пробої, які в умовах газоанод та магнітну фокусуючу лінзу, високовольтний розрядних гармат стимулюють дугові пробої в місізолятор заглиблений у металевий катод, причому ці контакту ізолятора з катодом. Прагнення виступ, що о хоплює ізолятор, має в перетині форліквідувати зазор між ізолятором і катодом привему півкруга, радіус якого становить 0,5-1,0 ширини ло до застосування в високовольтних пристроях вакуумного проміжку між корпусом та катодом, що різних методів ущільнення (прокладки із м'я ких його охоплює. Крім того ізолятор з боку вакуумноматеріалів, паяння при використанні керамічних го проміжку між ним і катодом виконаний рельєфізоляторів та інше). В газорозрядних гарматах з ним, причому радіальний розмір заглибин співпахолодним катодом, де є можливість використання дає за розміром з шириною проміжку між анодом і відносно недорогих ізоляторів із органічних матеізолятором. При цьому холодний металевий катод ріалів, наприклад капролону, застосовується мепідпружинений відносно ізолятора прокладкою, ханічний метод кріплення, який є зручним при прояка розташована за межами вакуумного проміжку веденні профілактичних робіт в процесі в порожнині ізолятора. експлуатації гармат. Для надійності з'єднання в В такій гарматі для отримання електронного запропонованій гарматі катод підпружинений відпучка потужністю десятки - сотні кВт збуджується носно ізолятора пружиною, що розташована за високовольтний тліючий розряд в діапазоні тиску межами вакуумного зазору. Так як з'єднання повиробочого газу одиниці - десятки Па і прискорюючій нно бути вакуумно-щільним, то пружиною може напрузі десятки кВ. Щоб розряд локалізувався бути гумова прокладка. вподовж осі електродної системи, катод охоплеНа Фіг.1 представлений схематичний розріз ний анодом через вакуумний ізолюючий проміжок. запропонованої газорозрядної гармати, а на Фіг.2 У відповідності з кривою Пашена [Плазменные схема ізолюючого проміжку між катодом і анодом. процессы в технологических електронных пушках. Газорозрядна гармата містить опорний високово/ М.А. Завьялов и др., 1989, М. Энергоатомиздат, льтний ізолятор 1, на якому закріплений холодний 99 с., рис. 4.2]. ширина ізолюючого проміжку при металевий катод 2, підпружинений прокладкою 3. вказаних режимах розряду становить 6-8мм. НеЗ боку катоду ізолятор охоплений виступом 4. Каоднорідність поля у такому проміжку особливо тод з ізолятором розміщені в корпусі 5 з вакуумзначна на межі катод - ізолятор, що стимулює дуним ізолюючим проміжком 6. Нижня частина коргові пробої між анодом і катодом та поверхневі пусу служить порожнистим анодом для пробої на ізоляторі. Округлений виступ забезпечує високовольтного тліючого розряду. На виході з зменшення неоднорідності поля між катодом і аноду встановлена магнітна фокусуючи лінза 7. анодом, який охоплює катод і ізолятор, а також При роботі газорозрядної гармати здійснюєтьнапруженість в місті контакту ізолятора з катодом, ся безперервне її відкачування вакуумними насощо значно зменшує вірогідність дугови х пробоїв на сами та контрольована подача робочого газу для катоді і підвищує напругу поверхневого пробою на підтримання заданого тиску, а на катод подається ізоляторі. Оптимальний радіус округлення виступу прискорююча напруга в 20-30кВ. В діапазоні тиску з урахуванням відстані між катодом і анодом стагазу одиниці - десятки Па збуджується високовоновить 0,5 - 1 ширини вакуумного проміжку між льтний тліючий розряд з анодною плазмою 8, яка ними. Зменшення радіусу округлення виступу прилокалізована в порожнині аноду і служить джереводить до неоднорідності поля, а його збільшення лом іонів. Іони з плазми прискорюються в проміжку пов'язане з можливістю виникнення побічного розплазма - катод і в результаті бомбардування його ряду, так як потребує розширення ізолюючого проповерхні вибивають електрони, які полем прикатоміжку. дної області розряду формуються в пучок 9 з фоНапруга поверхневого пробою дуже чутлива кусом біля отвору в дні аноду. За допомогою магдо конфігурації і якості поверхні ізолятора, особнітної лінзи пучок виводиться в технологічну ливо в умовах роботи газорозрядних гармат (закамеру та фокусується на поверхні об'єкту термічпилення поверхні ізолятора при розпиленні холодної обробки. Потужність електронного пучка регуного катода під дією іонного бомбардування та люється зміною струму розряду шляхом зміни тисдугови х пробоїв, проникнення пари металів із техку робочого газу в гарматі. нологічної камери в процесі плавки та інше), тому Запропонована газорозрядна електронна гаррельєфна поверхня значно покращує ізоляційні мата призначена для електронно-променевої плавластивості ізолятора навіть при умові його частвки, випаровування та інших термічних процесів, кового запилення. Розмір заглиблень співпадає з для яких потужність електронного пучка може сташириною вакуумного ізоляційного проміжку. Зменовити від одиниць до сотень кВт. Гармата відрізншення їх глибини скорочує подовжній розмір поняється високою стабільністю роботи в складних верхні ізолятора і підвищує вірогідність запилення вакуумних умовах, відносно проста і надійна в їх поверхні, а збільшення глибини заглиблень обексплуатації межене можливістю виникнення побічного розряду 5 78101 6 Підписне Тираж 26 прим. . Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601