Русский
Новости

03.10.2017
Обновлен раздел "Публикации"
Поиск

   
Электронная пушка с плазменным катодом

Наше предприятие имеет многолетний опыт производства пушек различного назначения: от промышленных, предназначенных для электронно-лучевой сварки в условиях поточного производства, до специализированных пушек для научных исследований и создания новых технологий.

Электронная пушка с плазменным катодом представляет собой электронный прибор, формирующий в вакууме сфокусированный электронный луч. Отличительной особенностью пушек является то, что источником электронов в них служит плазма газового разряда.

Пушка способна обеспечивать стабильные параметры электронного луча в течение длительного времени, в условиях "технического" вакуума и частых разгерметизаций рабочей камеры установки, в том числе и аварийных. Пушка не теряет работоспособность при воздействии паров металлов и газовых выбросов из зоны сварки, имеет большой ресурс. Возможно размещение пушки как внутри, так и снаружи вакуумной камеры.

Принцип действия

Принцип действия пушки с плазменным катодом основан на эмиссии электронов из плазмы под действием высоковольтного электрического поля. Для генерации эмитирующей плазмы используется разряд типа Пеннинговского (низковольтный отражательный разряд с полым катодом), электродная схема которого показана на рисунке.

Разрядная камера образована полым катодом, цилиндрическим анодом и эмиттерным катодом. Необходимое для зажигания и горения разряда напряжение прикладывается между катодами и анодом. В пространстве между полым и эмиттерным катодами постоянным магнитом создается магнитное поле с индукцией ~ 0.08–0.1Тл. Обычно используется  низковольтная  форма разряда с напряжением 350–450В. Такой разряд существует при давлении газа в разрядной камере около 10-1–10-2Торр. Для поддержания такого давления в разрядную камеру напускается рабочий газ (воздух, гелий, азот, аргон и др.). Величина напуска газа обычно не превышает 20см3атм/час (воздух). Ток разряда может меняться от 0.1А и до примерно 1.5–1.8А, что позволяет получать ток пучка от долей до сотен миллиампер. Изменение тока разряда приводит к изменению тока пучка. На этом основан принцип управления током электронной пушки с плазменным катодом. Ускоряющее электроны напряжение подается на катод разрядной камеры относительно заземленного экстрактора (ускоряющего электрода). Выходящие из плазмы через эмиссионный канал в эмиттерном катоде электроны формируются в пучок и фокусируются магнитным полем фокусирующей линзы (на рисунке не показана).

Электродная схема пушки

1 - канал в полом катоде;
2 - полый катод;

3 - анод;
4 - постоянный магнит;

5 - эмиттерный катод;
6 - эмиссионный канал;
7 - экстрактор.

Электронные пушки, на которых базируется созданное оборудование, могут быть условно разделены на две группы по энергии электронов:

- пушки с ускоряющим напряжением  до 60 кВ;

- пушки с ускоряющим напряжением до 120 кВ.

Основные технические характеристики пушек до 60 кВ

Режим работы непрерывный, импульсный
Рабочее давление в вакуумной камере, не более, Topp 10-4
Ускоряющее напряжение, кВ до 60 (рег.)
Ток луча, мА до 200 (рег.)
Максимальная мощность луча, кВт 12
Диаметр луча в фокусе, мм 0,3 - 0,6
Угол отклонения луча, не менее, град 7
Величина напуска газа (воздух) в разрядную камеру, см3атм/час 12-20
Масса пушки с плазменным катодом, не более, кг 60

Основные технические характеристики пушек до 120 кВ

Режим работы непрерывный, импульсный
Рабочее давление в вакуумной камере, не более, Topp 10-4
Ускоряющее напряжение, кВ до 120 (рег.)
Ток луча, мА до 150 (рег.)
Максимальная мощность луча, кВт 18
Диаметр луча в фокусе, мм 0,3 - 0,6
Угол отклонения луча, не менее, град 7
Величина напуска газа (воздух) в разрядную камеру, см3атм/час 12-20
Масса пушки с плазменным катодом, не более, кг 150
Разрядная камера пушки на 120 кВ разработана сотрудниками ООО «ЭЛИОН» по заказу ООО «Центр Технологического Обеспечения ТЕХНОСПАРК».

© Элион (2011)

тел/факс: (3822) 41-48-59

e-mail: mail@elion-tomsk.ru

Разработка сайта: INDEVISION