CN201804836U - 一种电子枪 - Google Patents

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周新明
孙照富
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GRIMN Engineering Technology Research Institute Co Ltd
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Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals
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Abstract

一种电子枪,包括一固定电子枪枪体的底座,电子枪枪芯本体通过上筒与下筒安置在底座上,下筒与底座之间安装有上带拦孔的拦孔座,在上筒与下筒间安置有阳极座,阳极座上安装有阳极,阳极座的下部安装有一次磁聚焦透镜,枪芯内装有阴极块和聚束极;在电子枪芯上罩有枪芯罩,枪芯罩的侧面装有一个用于冷却枪芯的风机;在上筒与下筒之间安装带水冷的阳极座;拦孔座里有供冷却水通过的水道。其匹配了相应良好的散热冷却辅助装置,在保证为其自身提供良好的工作环境的同时,要尽量减小改良结构所带来的制作成本。

Description

一种电子枪
技术领域
本实用新型涉及一种电子枪,尤指一种小功率(小于100KW)的电子枪。
背景技术
电子束区域熔炼技术具有熔区窄、能量密度高以及熔区内平均温度梯度大等优点,已被成功地用于W、Mo、Ta等难熔金属、难熔金属间化合物、活泼金属及其合金的提纯。
电子束熔炼炉是高能束技术在金属冶炼中的应用,其主要工作原理是电子枪的阴极块通过加热发射的电子在高压静电场的加速下形成高能电子束,电子束通过聚焦、偏转和扫描后轰击要熔炼的金属,使高熔点金属熔化。
电子枪作为电子束区熔炉的核心部件,不但是发射电子的电子源,而且产生所需要的电子束,其性能的好坏直接影响着电子束熔炼炉性能的好坏,而导致被加工产品性能的优劣。因此,研制高性能的电子枪具有重要意义。
所述电子枪的构成一般包括:一固定电子枪枪体的底座;带发射电子的电子枪芯,枪芯上装阴极和聚束极,还有固定电子枪整体装置的上筒与下筒,在上筒与下筒间一般安置有阳极座,阳极座上安装有阳极;在阳极座的下部安装有使电子束聚焦的磁聚焦透镜。工作时,电子枪必须能产生所需的稳定的电子束流,电子枪的相关零部件均会处在高温之下,工作中产生的热量对各部件寿命的影响不容忽视,故而,如何快速高效的冷却一直是同行业人员努力的方向。且针对一定功率的电子枪,要设计出最实惠且适用的散热系统。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种电子枪,保证能产生设计所需的稳定的电子束流,并匹配了相应良好的散热冷却辅助装置,在保证为其自身提供良好的工作环境的同时,要尽量减小改良结构所带来的制作成本。
为实现上述目的,本实用新型采取以下设计方案:
一种电子枪,其包括:一固定电子枪枪体的底座,电子枪枪芯本体通过上筒与下筒安置在底座上,下筒与底座之间安装有其上带拦孔的拦孔座,在上筒与下筒间安置有阳极座,阳极座上安装有阳极,阳极座的下部安装有一次磁聚焦透镜,枪芯内装有阴极块和聚束极;所述枪芯内装有相应的阴极块和聚束极;阳极座上安装有与枪芯相匹配的阳极;在电子枪芯上罩有枪芯罩,枪芯罩的侧面装有一个用于冷却枪芯的风机;在上筒与下筒之间安装带水冷的阳极座,在一次磁透镜和二次磁透镜的底部都装有冷却水道,所述的底座及拦孔座里有相通的供冷却水通过的水道。
所述的底座的上部还装有一套二次磁聚焦透镜。在二次磁聚焦透镜的下面安装有电子束偏转扫描装置。
本实用新型的优点是:
1.风冷、水冷方式综合利用,使其整体结构可以均衡有效的得到冷却,从而延长了电子枪的寿命。
2.配备一枪芯罩,并在其上搁置风机,借助枪芯罩体形成风道,对电子枪的上半部枪体进行风冷降温,巧妙的利用空间,且结构简单而亦实现。
3.针对小功率电子枪的散热需求,尽可能的以低成本的结构制作达到满足其散热的要求。
附图说明
图1为本实用新型电子枪结构示意图
具体实施方式
如图1所示,本实用新型电子枪主要由固定电子枪枪体的底座13,电子枪枪芯2本体通过上筒4与下筒8安置在底座13上,下筒8与底座13之间安装有上带拦孔9的拦孔座10,在上筒4与下筒8间安置有阳极座6,阳极座6上安装有阳极5,阳极座6的下部安装有一次磁聚焦透镜7,在底座13的上部装有一套二次磁聚焦透镜11,以便电子束的再次聚焦。在下筒8的侧面装有一个观察窗,用于观察电子束打在拦孔9上的状况。上筒4上安置有一个枪芯罩1,枪芯罩1的侧面安置有一个风机2用于冷却枪芯。
所述电子枪枪芯2内装有阴极块和聚束极,枪芯本体可以是现有技术中的各类电子枪枪芯,此处不再赘述。
参见图1,本实用新型的主要改进点在于:主要针对功率为30KW至80KW的电子枪的散热问题加以改进散热系统的结构。
具体实施方案是:
枪芯2安装在上筒4上,在电子枪芯上罩有枪芯罩1,使得电子枪芯可受枪芯罩的保护,同时在枪芯罩的上部装有一个用于冷却枪芯的风机3。此枪芯采用风冷而不是水冷,使其结构更紧凑。
在上筒与下筒之间安装带水冷的阳极座6;在所述的拦孔座里设计供冷却水通过的水道,拦孔座10里通有的冷却水用于冷却安装在其上的拦孔9。在固定两个磁聚焦透镜的座体中通有冷却水,用于冷却其线圈。
本实用新型电子枪工作时,由枪芯罩上部的风机3提供冷风,枪芯罩内壁与电子枪枪芯3自然形成风冷管道,使风机3吹出的冷风直接对枪芯的各主要部件进行冷却。
本实用新型的另一改进点在于:在二次磁聚焦透镜11的下面安装有一套电子束偏转扫描装置12,使电子束在工作中能按不同的半径进行扫描,并将其与底座制为一体,底座里有供冷却水通过的水道,以便保护此套装置。
电子束偏转扫描装置12是已成熟的技术,此处不赘述。
由于本实用新型对电子枪整体结构的改良,使得电子枪性能更好,有效的延长了电子枪的使用寿命。
上述各实施例可在不脱离本实用新型的范围下加以若干变化,故以上的说明所包含及附图中所示的结构应视为例示性,而非用以限制本实用新型的申请专利范围。

Claims (5)

1.一种电子枪,其包括:一固定电子枪枪体的底座,电子枪枪芯本体通过上筒与下筒安置在底座上,下筒与底座之间安装有上带拦孔的拦孔座,在上筒与下筒间安置有阳极座,阳极座上安装有阳极,阳极座的下部安装有一次磁聚焦透镜,枪芯内装有阴极块和聚束极;其特征在于:在电子枪芯上罩有枪芯罩,枪芯罩的侧面装有一个用于冷却枪芯的风机;在上筒与下筒之间安装带水冷的阳极座;拦孔座里有供冷却水通过的水道。
2.根据权利要求1所述的电子枪,其特征在于:底座的上部还装有一套二次磁聚焦透镜。
3.根据权利要求1或2所述的电子枪,其特征在于:在固定各磁聚焦透镜的座体中有供冷却水通过的水道。
4.根据权利要求2所述的电子枪,其特征在于:在二次磁聚焦透镜的下面安装有电子束偏转扫描装置,该装置与底座制为一体,底座里有供冷却水通过的水道。
5.根据权利要求1所述的电子枪,其特征在于:在下筒的侧面设有一个观察窗。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105590816A (zh) * 2016-02-02 2016-05-18 赵文天 一种冷阴极大功率电子束枪
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