Газорозрядна електронна гармата

Реферат: UA 93183 U UA 93183 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електронної техніки, а саме до газорозрядних електронних гармат технологічного призначення, і може бути використана для плавки матеріалів, випаровування, нагріву поверхонь та інших технологічних процесів, які передбачають використання електронного пучка у вакуумі. Відомі газорозрядні електронні гармати, робота яких забезпечується розвиненням високовольтного тліючого розряду, який виникає у середовищі газу низького тиску між холодними електродами [1]. Електродні системи таких гармат складаються з холодного увігнутого металевого катода з розвиненою емісійною поверхнею та порожнистого циліндричного або конусного анода, донна частина якого виконана у вигляді водоохолоджуваної металевої плити з отвором для проходження електронного пучка. При накладанні високої напруги між катодом і анодом і подачі в гармату робочого газу в порожнині анода формується плазма, з якої надходять прискорені іони, що бомбардують поверхню катода, завдяки чому з неї емітуються електрони. Ці електрони прискорюються в області катодного падіння потенціалу і формуються в пучок з кутом сходження, який залежить від конфігурації поля, що визначається формою увігнутого катода і порожнистого анода, а також положенням і формою анодної плазми. Недоліком відомих газорозрядних електронних гармат є те, що отримання великої потужності можливо лише за рахунок збільшення поперечного розміру, а також те, що електронний пучок в такій системі має великий кут сходження (короткофокусний пучок), що ускладнює його транспортування. Відома також газорозрядна електронна гармата, що містить розміщені в герметичному корпусі на високовольтному ізоляторі холодний увігнутий катод з розвиненою емісійною поверхнею та співвісно з ним порожнистий анод з отвором у дні, а також приєднаний співвісно до анода циліндричний канал з розміщеними на ньому магнітними фокусуючими лінзами, в якій розміри холодного катода та апертура порожнистого анода вибрані із співвідношення DaDкRк, де Da - діаметр анодної апертури, Dк - діаметр катода, Rк - радіус кривизни робочої поверхні катода [2]. Причому оптимальна відстань від поверхні катода до отвору у дні анода дорівнює радіусу кривизни катода, тобто Rк=L. Недоліком відомої газорозрядної електронної гармати є те, що поверхня катода, з якої проходить емісія електронів, використовується не повністю внаслідок того, що діаметр апертури анода Da менший за діаметр катода Dк. Найближчою за технічною суттю до запропонованої корисної моделі є газорозрядна електронна гармата, що включає герметичний металевий корпус, в якому розміщені високовольтний ізолятор, катод, що має циліндричний корпус з увігнутою робочою поверхнею, і встановлений співвісно до катода анод, виконаний порожнистим з отвором у донній частині для проходження електронного пучка, та променепровід з розміщеними на ньому фокусуючими і відхиляючими котушками, причому катод і анод виконані холодними, і діаметр катода D к менший за радіус кривизни робочої поверхні катода R к, співвісно встановлені катод і анод виконані таким чином, що діаметр анодної апертури Da більший за діаметр катода Dк і менший за радіус кривизни робочої поверхні катода Rк. Крім того, підкреслюється, що електронний пучок сходиться вище отвору в донній частині анода, а це означає, що радіус кривизни робочої поверхні катода Rк менший за відстань L від поверхні катода до отвору у дні анода. Тобто в газорозрядній електронній гарматі виконується умова Dк