Газорозрядна електронна гармата

Газорозрядна електронна гармата, яка включає високовольтний ізолятор, холодний увігнутий катод з розвинутою емісійною поверхнею, розміщений співвісно з порожнистим анодом, в який подається робочий газ, що складається з водню, активованого невеликою добавкою кисню, а також приєднаний співвісно анодові променепровід з розміщеними в ньому фокусуючими котушками і котушками відхилення, яка відрізняється тим, що гармата оснащена проміжною камерою, яка розташована під променепроводом, в яку подається інертний газ для створення в ній тиску, який дорівнює тиску робочого газу. (19) (21) a200803967 (22) 31.03.2008 (24) 11.05.2010 (46) 11.05.2010, Бюл.№ 9, 2010 р. (72) ЛАДОХІН СЕРГІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, ГЛАДКОВ АНДРІЙ СЕРГІЙОВИЧ, ЧЕРНЯВСЬКИЙ ВАДИМ БОРИСОВИЧ, ЛАПШУК ТАМАРА ВОЛОДИМИРІВНА, ШМІГІДІН ВІКТОР ГРИГОРОВИЧ, КРАВЧУК ЛЕОНІД АДРІАНОВИЧ (73) ФІЗИКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ МЕТАЛІВ ТА СПЛАВІВ НАН УКРАЇНИ (56) UA 38451 A, H01J 37/06, 15.01.2004 SU 222572,H01J 3/ 04, 15.06.1984 UA 18139 U, H01J 37/06, 16.10.2006 JP 2139842 A, H01J 37/06, 37/16, 29.05.1990 3 Задачею винаходу є забезпечення стабільної роботи газорозрядної електронної гармати при тиску залишкових газів у технологічній камері менш за 0,013Па. Поставлена задача вирішується тим, що у газорозрядній електронній гарматі, що включає високовольтний ізолятор, холодний увігнутий катод з розвинутою емісійною поверхнею і співвісно з ним порожнистий анод, а також приєднаний співвісно анодові променепровід з розміщеними в ньому фокусними котушками і котушками відхилення, відповідно до винаходу, гармата оснащена проміжною камерою, яка розташована між променепроводом та технологічною камерою і в яку подається інертний газ для створення тиску, який дорівнює тиску водню, активованого невеликою добавкою кисню у катодно-анодній порожнині гармати. Така газорозрядна електронна гармата стабільно працює при зменшенні тиску залишкових газів у технологічній камері до рівня менше за 0,01Па. Сутність винаходу пояснюється кресленням, де на Фіг.1 представлений схематичний розріз конструкції газорозрядної електронної гармати. Газорозрядна електронна гармата обладнана високовольтним струмопідводом 1, водяним реостатом 2, закріпленим на високовольтному ізоляторі 3, охолоджуваним водою катодом 4 зі сферичною емісійною поверхнею. Високовольтний ізолятор 3 установлено безпосередньо на порожнистому аноді 5. У нижній частині порожнистого анода 5 встановлено розподільник 6 робочого газу, що надходить через штуцер 7 у стінці корпуса анода 5. Співвісно електронній системі газорозрядної електронної гармати закріплено циліндричний канал променепровода 8. На променепроводі 8 розміщені фокусні котушки 9 та котушки відхилення 10 електронного променя. Співвісно променепроводу 8 на нижній його торець встановлена проміжна камера 11, в яку подається інертний газ через штуцер 12 у стінці камери. Через проміжну камеру 11 гармата встановлюється на технологічну камеру електронно-променевої установки. Для роботи пропонованої газорозрядної гармати при безперервній її відкачці через штуцер 7 катодно-анодної порожнини подається через розподільник 6 робочий газ, що складається з водню, активованого невеликою добавкою кисню, а на катод 4 - через високовольтний струмопідвід 1 90536 4 прискорююча напруга 25-30кВ. У діапазоні тисків одиниці-десятки Па виникає високовольтний тліючий розряд, сила струму якого регулюється зміною тиску (величиною потоку робочого газу, що надходить у гармату). Для стабілізації тиску робочого газу у катодно-анодній порожнині гармати до проміжної камери 11 через штуцер 12, подається інертний газ під тиском, який дорівнює тиску подачі робочого газу. Таким чином у проміжній камері 11 відбувається розділення за тиском між технологічною камерою електронно-променевої установки та катодно-анодною порожниною газорозрядної електронної гармати. Відкачування робочого газу блокується інертним газом, що подається до проміжної камери 11. Зменшення тиску у технологічній камері не призводить до нестабільності роботи газорозрядної електронної гармати. За допомогою фокусних котушок 9 електронний промінь виводиться через променепровід 8 у технологічну камеру і фокусується на поверхні об'єкта, що нагрівається, 13. При необхідності за допомогою котушок відхилення 10 і відповідної програми розгорток електронного променя можна реалізувати різні види розгорток для обробки об'єкта, що нагрівається 13. Запропонована газорозрядна електроннопроменева гармата, в основному, призначена для електронно-променевої плавки металів і сплавів, де необхідна велика потужність електронного променя і стабільна робота гармати. При цьому викладена конструктивна особливість гарантує стабільність її роботи при потужності променя до 600кВт. Конструктивна особливість газорозрядної електронної гармати не приводить до значного збільшення собівартості її виготовлення. При цьому гармата має високу стабільність енергетичних параметрів електронного променя, незважаючи на зменшення тиску залишкових газів у технологічній камері електронно-променевої установки. Література: 1. Плазменные процессы в технологических электронных пушках / М.А. Завьялов, Ю.Э. Крейндель, А.А. Новиков, Л.П. Шантурин.. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 145с. 2. А.с. СССР №222572. H1J3/4, опубл. 15.06.1984. 3. Пат. України №38451, H01J37/06, опубл. 15.01.2004. 5 Комп’ютерна верстка А. Рябко 90536 6 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