Большая техническая энциклопедия
0 1 3 4 9
D V
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ь Э Ю Я
А- АБ АВ АГ АД АЗ АК АЛ АМ АН АП АР АС АТ АУ АФ АЦ АЭ

Аксиальная пушка

 
Аксиальная пушка образует сильно сфокусированный электронный луч. Она имеет два катода. Основной катод / С представляет собой массивную вогнутую снизу вольфрамовую пластину диаметром 2 5 - 4 0 см, разогреваемую до 2300 - 2500 К электронной бомбардировкой от вспомогательного катода К, выполненного в виде нагреваемой током проволочной вольфрамовой спирали. Между обоими катодами приложено напряжение 3 5 - 5 0 кВ; вспомогательный катод относительно основного имеет отрицательный потенциал, так что основной катод является анодом для вспомогательного. Анод А имеет специальную форму с тем, чтобы создать в пространстве меж ду ним и катодом такое электрическое поле, которое сфокусировало бы электронный пучок так, чтобы он практически весь проходил через отверстие анода.
Для нагрева испарителей применяют аксиальные пушки и пушки с плоскими ( ленточными) лучами. Проблема повышения долговечности катодов решается использованием систем поворота луча на 90 - 270, что позволяет удалить катод от зоны интенсивного испарения металла и предотвратить тем самым его эрозию при бомбардировке ионизированными парами. С этой же целью всю систему формирования луча часто помещают в замкнутый объем, откачиваемый независимо от рабочей камеры до более высокого вакуума, а электронный луч вводят в рабочую камеру через небольшие отверстия или щели. Металл испаряется из тиглей, которые снабжены системами непрерывной загрузки. Чаще всего применяют медные водоохлаждаемые, керамические, ме-таллокерамические или графитовые тигли.
Из сказанного ясно, что только в печах с аксиальными пушками удается эффективно разделить по вакууму камеру пушки и плавильную камеру.
В опытно-промышленном агрегате применены испарительные блоки мощностью 100 кВт, состоящие из двух керамических тиглей и четырех аксиальных пушек. Электронные лучи круглого сечения входят в рабочую камеру через небольшие отверстия, так что режим работы пушки не зависит от давления в вакуумной камере, скорости испарения и газовыделения при испарении. Магнитная отклоняющая система поворачивает луч на 180 и направляет его в тигель. Предусмотрено сканирование луча по поверхности расплава. Такое устройство предназначено для нанесения покрытий на непрерывно движущуюся стальную полосу шириной 400 - 600 мм.
На рис. 151 показана электронно-лучевая гарнисажная промышленная установка 832 для литья тугоплавких металлов, в которой находятся четыре аксиальные пушки мощностью 120 кВт каждая.
Исследованиями установлено, что вполне возможно осуществить работу электронной плавильной печи с двумя, тремя и большим количеством аксиальных пушек.
Схема прямого электронно-лучевого испарения из одного источника. В настоящее время получили распространение два типа электронно-лучевых пушек для испарения материалов: аксиальные, формирующие осесимметричный пучок электронов; плосколучевые, преобразующие первоначальный плоский пучок электронов в цилиндрический. Аксиальные пушки обычно имеют две независимые электромагнитные линзы для фокусировки луча и управления им. Катод в аксиальных пушках выполнен в виде массивной шайбы из вольфрама или тантала и имеет косвенный нагрев. В плосколучевых пушках прямолинейный катод из вольфрамовой проволоки нагревают прямым пропусканием тока.
Аксиальная электронная пушка ЭПА-300. Устойчивая работа в широком диапазоне давлений в технологической камере ( до 1 Па); возможность развертки электронного пучка практически по любому закону, позволяющая получить желаемое распределение температур по поверхности нагрева; глубокая регулировка мощности; разнообразие схем взаимной компоновки источника и объекта нагрева обеспечили пушкам этого типа, несмотря на относительную сложность их конструкции, наиболее широкое промышленное применение. Как правило, аксиальные пушки строятся по многокамерному принципу, при котором ЭОС и элементы системы проведения пучка размещаются в отдельных последовательно расположенных камерах с индивидуальным вакуумированием, и отличаются разнообразием конструктивных исполнений.
Для испарения металла в непрерывных линиях применяют плосколучевые и аксиальные пушки с отдельной откачкой катодно-анодного узла. Для защиты от паров металла и брызг пушки располагают ниже уровня поверхности расплава или вдали от нее. Электронный поток, эмиттируемый разогретым вольфрамовым катодом, после фокусировки движется по искривленной траектории и попадает на поверхность испарителя. Для равномерного распределения мощности нагрева по поверхности металла электронный луч при помощи магнитной отклоняющей системы заставляют сканировать по поверхности расплава.
Ввиду того что электронные печи работают при остаточном давлении порядка 10 - 5 мм рт. ст., а в электронных пушках необходимо поддерживать давление остаточных газов 5 - 10-в - 1 10 - 8 мм рт. ст., вакуумные системы электронных печей сложны. Кроме вьгсокова-куумной системы откачки рабочей камеры печи, здесь необходима еще высоковакуумная система откачки камеры пушки, а в случае аксиальных пушек - система промежуточной откачки из лучевода, соединяющего камеру пушки с камерой печи.
Схема прямого электронно-лучевого испарения из одного источника. В настоящее время получили распространение два типа электронно-лучевых пушек для испарения материалов: аксиальные, формирующие осесимметричный пучок электронов; плосколучевые, преобразующие первоначальный плоский пучок электронов в цилиндрический. Аксиальные пушки обычно имеют две независимые электромагнитные линзы для фокусировки луча и управления им. Катод в аксиальных пушках выполнен в виде массивной шайбы из вольфрама или тантала и имеет косвенный нагрев. В плосколучевых пушках прямолинейный катод из вольфрамовой проволоки нагревают прямым пропусканием тока.

Электронно-лучевые установки применяются не только для переплава металлов и сварки в вакууме, но и для нагрева под термообработку тугоплавких металлов. Примером могут служить установки непрерывного действия для нагрева металлической ленты. Лента продвигается в вакуумированной камере под аксиальной пушкой, пучок которой движется непрерывно с большой скоростью перпендикулярно движению ленты. Отклонение пучка осуществляется электромагнитной системой управляемой по программе с тем, чтобы обеспечить равномерное температурное поле по ширине ленты.
Из сказанного ясно, что только в печах с аксиальными пушками удается эффективно разделить по вакууму камеру пушки и плавильную камеру. В Советском Союзе электронные печи выпускаются только с аксиальными пушками. Научно-исследовательский институт Арденне в ГДР и некоторые японские фирмы для целей плавки также выпускают печи только с аксиальными электронными пушками.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11