DE1565896A1

DE1565896A1 - Electron beam gun

Info

Publication number: DE1565896A1
Application number: DE19661565896
Authority: DE
Inventors: Kelly Charles Robert
Original assignee: United States Steel Corp
Current assignee: United States Steel Corp
Priority date: 1965-10-05
Filing date: 1966-10-04
Publication date: 1970-05-14
Also published as: NL6613334A; GB1137527A; BE687591A; US3388279A

Description

Diese Erfindung beäieht sich auf Elektronenstrahlkanonen und insbesonaere auf ein* längliche Kanone, mit welcher es möglich ist, ein gleiehförmigeres Beschiessen der zu erhitzenden Masse entlang der Kanone durchzuführen, als es bisher möglich war.This invention relates to electron beam guns and in particular on an elongated cannon with which it is possible to carry out a more uniform bombardment of the mass to be heated along the cannon than it was previously possible.

Elektronenstrahlkanonen werden häufig benützt, insbesondere aum Erhitzen von Mateiial bei Vakuumverfahren. Fiir Industriezwecke soll ein Erhitzen des Materials über eine Breite von einigen Dezimetern möglich sein, d.h., ein Erhitzen eines Metallbandes oder einer Fläche von geschmolzenem Metall, wel-Electron beam guns are widely used, especially aum heating material in vacuum processes. For industrial use is intended to heat the material over a width of a few decimeters, i.e., heating a metal strip or a surface of molten metal that

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Patentanwalt« Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipi.-Wirfidi.-Ing. Axel Hanimann, Dipl.-Phy«. Sebastian Harrmann ί MONCHIN 3, THIIEIIEN8TRA88E Ji - Telifon. 292102 · T.liffemni-Adrtmalpotll/MflncfttnPatent attorney «Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipi.-Wirfidi.-Ing. Axel Hanimann, Dipl.-Phy «. Sebastian Harrmann ί MONCHIN 3, THIIEIIEN8TRA88E Ji - Telephone. 292102 T.liffemni-Adrtmalpotll / Mflncfttn

Bankvtrfalndviiffwii Ow(HJM ItHik AO, filial· fMiuhw, Oep.-MfW VlkMlUiimerM, «onio-Nr. W30<öl — -Bankvtrfalndviiffwii Ow (HJM ItHik AO, filial · fMiuhw, Oep.-MfW VlkMlUiimerM, «onio no. W30 <oil - -

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ehes verdampft werden soli» Dies macht die Verwendung länglicher Kanonen und-die Etid-aii-ind-Äneinahdeafi'ei^iang einer Mehrzahl Ton Kanonen n$ii|f. 'Siiut lÄngliohe Kiiaione mit einem geradenBefore it should be vaporized »This makes the use more elongated Cannons and-die Etid-aii-ind-Äneinahdeafi'ei ^ iang a plurality Clay cannons n $ ii | f. 'Siiut long kiiaione with a straight line

teil, dass die.'lSo&W.-def -av^^ejitraiiltett BJefctronen an "beiden Enden in Hichtunfij des Mittelpunkteji Wege» der kühlenden Wirkung der Sttttevörrichtung und der StromatteiQhlttSB-Verbindungen zunimmt. Folglich ändern sich die,Richte de« ausgeetrahlten Elektronen-part that the.'lSo & W.-def -av ^^ ejitraiiltett BJefctronen at "both Ends in the hichtunfij of the center point, the path of the cooling effect the Sttttevörrichtung and the StromatteiQhlttSB connections increases. As a result, the "directions of the" emitted electron

blindels und die Hitzewirfcung ü"ber der gesamten Breite des P zu erhitzenden Materials bzw* der zu erhitzenden Masse. Mit der vorliegenden Erfindung soll deshalb eine Elektronenkanone geschaffen werden, mitnelcher es möglich ist, ein Bündel von Elektronenstrahlen zu erzeugen, deren Hitzewirkung in Längsrichtung des Strahlers weniger Streuung aufweist.blindels and the heat generated over the entire width of the P material to be heated or the mass to be heated. With The present invention therefore seeks to provide an electron gun with which it is possible to produce a bundle of To generate electron beams, the heat effect of which has less scattering in the longitudinal direction of the radiator.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist eine trogförmige Abschirmelektrode bzw· ein Schirm für den Heissdraht-Stränier vorgeeehen, welcher einen' eingebeulten bzw» * eingeschnürten Mittelteil aufweist* Dieser Bereich schränkt die von dem Mittelteil des Strahlers ausströmenden Elektronen ein und bewirkt die Entstehung einer Elektronenwolke, welche eine Raumladung hervorruft .. Diese mindert die Entladung der Elektronen aus dem Mittelteil des Strahlers« Als Ergebnis besteht weniger Unterschied der Hitzewirkung auf dem Werkstück (Metallstreifen oder Verdampfungsmaterial) zwischen dem In a particular embodiment of the invention, there is a trough-shaped shielding electrode or a screen for the hot wire strands happened, which has a 'dented or' * has a constricted central part * This area restricts the electrons flowing out of the central part of the radiator and causes the creation of an electron cloud, which creates a space charge. This reduces the discharge of electrons from the central part of the radiator «As a result, there is less difference in the heat effect on the workpiece (metal strip or evaporation material) between the

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.Hittelteil und den Enden der Kanone, als es bei "bisher erhältliehen Kanonen der Fall war. ■.Midsection and the ends of the cannon than it was with "previously preserved cannons was the case. ■

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht mit einem weggekrochenen Teil;Fig. 1 is a plan view with a portion broken away;

Pig. 2 eine Iängs-Schnittansicht von linie XI-II in J¹Ig₀ T,Pig. 2 a longitudinal sectional view of line XI-II in J ¹ Ig ₀ T,

wobei ein Teil weggekrochen ist; undwith part crawled away; and

Fig. 3 ein Querschnitt von Linie HI-III in Fig. 1.FIG. 3 is a cross section from line HI-III in FIG. 1.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist die erfindungsgemässe Tianone auf einem Basis teil TO zwischen senkrechten und Seitenwänden 11 befestigt. Die Enden sind offen, so dass die Kanonen Ende an Ende in mehreren Einheiten angeordnet werden können. . Die längliche Anordnung der Kanone wird aus Fig. 1. ersichtlich. Der Basisteil und die Seitenwände als auch eine beschleunigende Anode 12 aus Metallblech, welche auf den Seitenwänden getragen A wird und sich dazwischen erstreckt, sind an das Erdpotential angeschlossen. Die Anode 12 weist eine Öffnung bzw. ein Fenster 13 auf. Eine Hochspannungs-Platte 14 (negativ) ist auf Isolatoren 15 angebracht, welche von dem Basisteil 10 nach oben stehen* Am Ende der Platte H sind paarweise Isolatoren .16 angebracht. Querstangen 17 aus leitendem Metall verbinden die paarweise "geordneten Isolatoren. Anschlussklemmen 18As can be seen from the drawing, the Tianone according to the invention is attached to a base part TO between vertical and side walls 11. The ends are open so that the cannons can be arranged end to end in multiple units. . The elongated arrangement of the cannon can be seen in FIG. The base portion and the side walls and an accelerating anode 12 made of sheet metal which is supported on the side walls A and extending therebetween are connected to the ground potential. The anode 12 has an opening or a window 13. A high-voltage plate 14 (negative) is attached to insulators 15, which protrude upward from the base part 10. At the end of the plate H, insulators 16 are attached in pairs. Cross bars 17 made of conductive metal connect the insulators arranged in pairs

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sind miteinander ausgerichtet an den Querstangen 17 "befestigt und ein Wolframdraht 19, der Elektronenstrahler, erstreckt sich zwischen ihnen. Stromleitungen (nicht dargestellt) sind an den Querstangen 17 angeschlossen und führen zu einer Stromquelle, welche den Elektronenstrahler aufheizt.are attached to crossbars 17 "in alignment with one another and a tungsten wire 19, the electron gun, extends between them. Power lines (not shown) are connected to the cross bars 17 and lead to a power source which heats the electron gun.

Winkelstützen 20, welche an der Platte 14 angebracht sind, stützen eine trogförmige, offene Abschirmelektrode bzw. einen Schirm 21, welcher teilweise den Strahler 19 umgibt. Die Seitenwände des Schirmes sind im Mittelteil, wie bei 22 angegeben ist, eingebeult, bzw. eingeschnürt. Die Wirkung dieser Form besteht darin, dass der Strom der Elektronen aus dem Strahler am Mittelteil, verglichen mit dem Strom der Elektronen am Ende, etwas eingeengt wird. Wie in Pig. 1 dargestellt ist, ist die Form der Öffnung 13 der Form des Schirmes 21 angenähert, ist jedoch insgesamt etwas grosser.Angle brackets 20, which are attached to the plate 14, support a trough-shaped, open shielding electrode or a screen 21 which partially surrounds the radiator 19. The side walls of the screen are in the middle part, as at 22 is indicated, dented or constricted. The effect of this form is that the flow of electrons from the radiator at the middle part, compared to the flow of electrons at the end, is somewhat narrowed. Like in Pig. 1 shown is, the shape of the opening 13 approximates the shape of the screen 21, but is somewhat larger overall.

Wie bereits angeführt wurde,engt der eingeschnürte Mittelteil 22 des Schirms 21 den Austritt der aus dem Strahler 19 zur nichtdargestellten Anode "(die'zu erhitzende Masse) strömenden Elektronen ein. Die Hitzewirkung des Elektronenstrahles wird deshalb auf einen Bereich der zu erhitzenden Masse gegenüber der Mitte der Kanone beschränkt, welcher schmaler ist als die den Enden des Strahlers gegenüberliegenden Bereiche. Der Unterschied, welcher bezüglich der Heizwirkung des Elektrons*·As already mentioned, the constricted middle part narrows 22 of the screen 21 the exit of the flowing out of the radiator 19 to the anode (not shown) (the mass to be heated) Electrons one. The heat effect of the electron beam is therefore on an area of the mass to be heated limited to the center of the cannon, which is narrower than the areas opposite the ends of the emitter. The difference, which regarding the heating effect of the electron *

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Strahles an verschiedenen Punkten entlang des .Beschussbereiches existieren würde, wird auf diese Weise, etwas geglättet.At various points along the bombardment area would exist, in this way, is somewhat smoothed out.

BAD 8207.0 636- ' ^: BATH 8207.0 636- ' ^:

Claims

ULTITED STATES STEEL COEPORATIO Munich, October 4, 1966 Pittsburgh, Pennsylvania at the sign of William Penn Place 525 7th St. A. Trademark / κα Patent Application; Electron beam gun claims

1. Electron beam gun with a support, with im Distance attached to the connections and one serving as an electron gun and extending between the connections Wire, characterized in that a trough-shaped shielding electrode (21) attached to the support between her and the wire (19), and that the sides of the electrode (21) constricted to one another in the vicinity of the wire sleeve part are.

2, electron beam gun according to claim, characterized characterized in that an accelerator anode (12) is in the form of a plate over the shielding electrode (21) and has an opening therein, the shape of which resembles the electrode in plan view,

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Patent attorneys Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtich.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian HerrmajC ^ ~ v 8 MÖNCHEN J, THERES1ENSTRASSE 33> T «lifon.» 2t02 · T-Ueramm ^ Atlreiiei Upatl! / Some ⁿ O q

Bankverbindungen. Deutsche Bank AG, Filial« MOndnn, Dep.-Kau· Viklual!«nmarkt, Konto-Nr. 70/30638 ^Bank details. Deutsche Bank AG, branch "MOndnn, Dep.-Kau · Viklual!" Nmarkt, account no. 70/30638 ^

OppenauerBüro: PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDTOppenauer office: PATENT ADVOCATE DR. REINHOLD SCHMIDT

3 · electron beam gun according to claim 1, characterized
characterized in that the support is a plate (14)
is that a base part (10) on which you see insulators (15) ″ carries the plate (14), that side walls (11) extend upwards from the base part and that an accelerator anode (12) in the form of a plate between the side walls (11) is attached.

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