DE2723901C2 - Indirectly heated, thermally emitting cathode block for electron guns - Google Patents

Indirectly heated, thermally emitting cathode block for electron guns

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DE2723901C2 DE19772723901 DE2723901A DE2723901C2 DE 2723901 C2 DE2723901 C2 DE 2723901C2 DE 19772723901 DE19772723901 DE 19772723901 DE 2723901 A DE2723901 A DE 2723901A DE 2723901 C2 DE2723901 C2 DE 2723901C2
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    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02Main electrodes
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    • H01J1/20Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
    • H01J1/22Heaters

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  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen indirekt gehetzten thermisch emittierenden Katodenblock für Elektronenkanonen, der eine aus hochemittierendem Werkstoff bestehende Scheibenkatode und einen Metallbandheizer mit einem wärmeemittierenden Abschnitt umfaßt.The invention relates to someone who is indirectly hounded thermally emitting cathode block for electron guns, the one made of highly emissive material comprises existing disc cathode and a metal tape heater with a heat emitting portion.

Ein Katodenblock der eingangs aufgeführten Art Ist aus der DE-AS 12 91 601 bekannt, wobei der Heizer ringförmig mit W-förmlgem Querschnitt ausgebildet Ist und eine ebenfalls ringförmige Katode beheizt, während beim vorliegenden Katodenblock ein Metallbandheizer verwendet wird, der oberhalb des Zentrums einer Scheibenkatode liegt.A cathode block of the type listed above is from DE-AS 12 91 601 known, the heater being annular Is designed with a W-shaped cross-section and a likewise ring-shaped cathode is heated, while with In the present cathode block, a metal band heater is used, which is located above the center of a disc cathode lies.

Unter einer Elektronenkanone wird eine zusammengefaßte Gruppe von Elektroden verstanden, die zur Erzeugung und Bündelung eines Elektronenstrahls dienen und die dessen Intensität steuern können. Die Elektronenkanone selbst Ist mit einer Hochspannungs-Glelchstromquelle verbunden.An electron gun is a group Understood group of electrodes that are used to generate and focus an electron beam and who can control its intensity. The electron gun itself is connected to a high-voltage direct current source.

Der erfindungsgemäße Katodenblock soll zum Schweißen und Löten von Metallen sowie für andere Metallbearbeitungsverfahren verwendet werden können.The cathode block according to the invention is intended for welding and soldering metals and for other metalworking processes can be used.

Bei der Entwicklung von bekannten Katodeneinsätzen für Elektronenstrahlkanonen ging man anfänglich von Aufbauprinzipien aus, die bei den seit langem bekannten Elektrovakuumgeräten, nämlich Elektronenröhren und Elektronenstrahlröhren angewandt wurden. Bei diesen Geräten besteht der Katodenheizer In der Regel aus Draht, durch den ein elektrischer Strom fließt, um die Katode bis zu ihrer Arbeltstemperatur von 700 bis 805° C zu erhitzen. Der Heizdraht Ist Im Innern der als Metallhülse ausgebildeten Katode untergebracht, die mit einer durch die Elektronenemission hervorgerufenen Oxidschicht überzogen Ist. Der Heizdraht kann In verschiedenen Formen gewickelt sein, z. B. In Form von Schlingen für Heizspannungen von 2,5 bis 4 V, In mehreren Zweigen und Wendeln gefaltet für Heizspannungen von 6,3 bis 12,6 V, oder blfllarartlg für Spannungen von 50 V und darüber.When developing known cathode inserts for electron beam guns, the starting point was Construction principles from the long-known Electro-vacuum devices, namely electron tubes and cathode ray tubes, have been applied. With these The cathode heater is usually made of wire through which an electrical current flows to the devices Cathode up to its working temperature of 700 to 805 ° C to heat. The heating wire is inside as a metal sleeve formed cathode housed with an oxide layer caused by the electron emission Is covered. The heating wire can be in different Forms to be wound, e.g. B. In the form of loops for heating voltages from 2.5 to 4 V, in several branches and filaments folded for heating voltages from 6.3 to 12.6 V, or blfllarartlg for voltages from 50 V and about that.

In der Praxis haben sich flache, scheibenförmige Katoden aus hochemittierenden Stoffen bewährt, bei denen die eine flache Seite als emittierende Fläche benutzt wird und die andere flache Seite durch den Elektronenbeschuß und die Strahlung des Heizers erwärmt wird.In practice, flat, disk-shaped cathodes made of highly emissive materials have proven to be useful one flat side is used as the emitting surface and the other flat side is heated by the electron bombardment and radiation from the heater.

Zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Erwärmung der Katode sind Heizer In Form einer aus Wolframdraht hergestellten flachen Spirale entwickelt worden.To ensure that the cathode is heated evenly, there are heaters in the form of a tungsten wire manufactured flat spiral.

Erfahrungen haben jedoch gezeigt, daß Infolge der großen Verlustleistung des Heizers auch kleine Abweichungen von der richtigen geometrischen Form der Spirale sowie bei Ihrem Einbau auftretende Änderungen der Windungsabstände zur ungleichmäßigen Erhitzung der Katode, zu Schwankungen ihrer Temperatur beim Betrieb und zur Zerstörung der Katodenoberfläche infolge eines großen Temperaturgefälles führen.Experience has shown, however, that due to the high power dissipation of the heater, there are also small deviations the correct geometrical shape of the spiral and any changes to the Winding distances for uneven heating of the cathode, for fluctuations in its temperature during Operation and lead to the destruction of the cathode surface as a result of a large temperature gradient.

Fs sind allgemein Versuche bekannt, die Spirale des Heizers durch besondere Isolatoren abzustützen und damit hinsichtlich ihrer Form zu stabilisieren. Diese Anordnung kann aber die erwähnten Schwierigkeiten nicht vollständig beseitigen und führt außerdem zu schlechteren Kühlungsbedingungen des Katodenblocks und zu einer komplizierteren Justierung des Heizers in bezug auf die Katode beim Auswechseln des Heizers.Fs attempts are generally known to reduce the spiral of the The heater must be supported by special insulators and thus stabilized with regard to their shape. These However, arrangement can not completely eliminate the difficulties mentioned and also leads to poorer cooling conditions of the cathode block and a more complicated adjustment of the heater in with respect to the cathode when replacing the heater.

Weitere Entwicklungen von indirekt geheizten, thermisch emittierenden Katodeneinsätzen führten zur Schaffung von Bandheizern, die gegenüber den Drahtheizern eine bessere Formstabilität ergeben (JA-PS 30 253/63).Further developments of indirectly heated, thermally emitting cathode inserts led to Creation of band heaters that provide better dimensional stability compared to wire heaters (JA-PS 30 253/63).

Zur Erreichung der erforderlichen Erwärmungstemperatur benötigen derartige Heizer jedoch eine große Leistung und weisen Infolge der hohen Dichte des durch sie fließenden Stromes eine geringe Lebensdauer auf.To achieve the required heating temperature However, such heaters require a great deal of power and, due to the high density of the through them flowing current has a short service life.

Die Entwicklung konzentrierte sich in der letzten Zeit deshalb auf die Schaffung eines Bandheizers mit hoher Wirtschaftlichkeit, der eine stabile Justierung In bezug auf die Katodenoberfläche ermöglichen sollte. Diesen Bedingungen entsprechen In gewissem Maße aus einem hochschmelzbaren Metall hergestellte Bandhetzer, deren Form In Abhängigkeit von der Katodenbauart gewählt wird.In recent times, development has therefore concentrated on creating a strip heater with high economic efficiency, which should enable stable adjustment with respect to the cathode surface. These conditions correspond to a certain extent to band chasers made from a refractory metal, the shape of which is selected depending on the type of cathode.

Bei einer Erhöhung der Leistung von Elektronenkanonen, bei einer Steigerung der Katodentemperatur und bei einer Verringerung der Abmessungen der Katodenbtöcke ergeben derartige Heizer eine Intensive Wärmeabstrahlung In die Umgebung. Bei einer Erhitzung verringert sich jedoch die elektrische Festigkeit der Katodenblöcke und es entstehen Hochspannungsdurchschläge zwischen den Elektroden.With an increase in the power of electron guns, with an increase in the cathode temperature and with a reduction in the dimensions of the cathode blocks such heaters produce intense heat radiation into the environment. Decreased when heated however, the electrical strength of the cathode blocks and high voltage breakdowns occur between the electrodes.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Bandheizer für indirekt geheizte, thermisch emittierende Katodenblöcke zu entwickeln, der eine hohe Formstabllltät besitzt und stabile Erhitzung der Katodenoberfläche bei geringer Leistungsaufnahme gewährleistet. Dadurch sollen eine lokale Katodenerhitzung und eventuelle Stromdurchschläge vermieden werden. Dies Ist besonders für die industrielle Anwendung von Elektronenkanonen wichtig.In contrast, the invention is based on the object of providing a band heater for indirectly heated, thermally to develop emitting cathode blocks, which has a high dimensional stability and stable heating of the Cathode surface guaranteed with low power consumption. This is intended to cause local cathode heating and possible electric breakdowns are avoided. This is especially for industrial use of electron guns is important.

Dies wird durch die Im Anspruch gekennzeichnete Erfindung erreicht.This is characterized by the in the claim Invention achieved.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Bandheizer mit dem W-förmlgen Thermoemlsslonsabschnltt Im Temperaturbereich von 1800 bis 20000C für die Dauer von 8 Stunden stabil betrieben werden kann. Dabei Hegt die Heizleistung unter 75 W und die Leistung der Elektronenkanone beträgt 60 kW.An essential advantage of the invention is that the tape heater can be stably operated with the W-förmlgen Thermoemlsslonsabschnltt In the temperature range from 1800 to 2000 0 C for a period of 8 hours. The heating power is below 75 W and the power of the electron gun is 60 kW.

Dank der erfindungsgemäß optimal gewählten Abstände zwischen den Heizerspitzen und der optimal gewählten Tiefe der zwischen diesen Heizerspitzen gebildeten Einsenkung In bezug auf die Scheibenkatode wird erreicht, daß nach der Vorerhitzung der Katode die Ablagerung des Lanthanhexaborid, aus welchem die Katode hergestellt 1st, auf die aktive Oberfläche des Heizers beginnt, wodurch die Emission der Elektronen bei einer Temperatur von 1800° C gewährleistet wird, während ansonsten die Aktivierung der Emission der Elektru en erst bei einer Temperatur von 2200° C für Tantal möglich Ist, aus welchem der Heizer hergestellt ist. Die angeführte Verminderung der Temperatur desThanks to the distances between the heater tips and the optimally chosen according to the invention selected depth of the depression formed between these heater tips with respect to the disc cathode achieved that after preheating the cathode the deposit of the lanthanum hexaboride, from which the cathode is made, onto the active surface of the heater begins, causing the emission of electrons at a Temperature of 1800 ° C is guaranteed, while otherwise the activation of the emission of the electrons only possible at a temperature of 2200 ° C for tantalum Is what the heater is made of. The reduction in the temperature of the

Bandheizers vergrößert seine Lebensdauer um das Zehnfache und gestattet es, die Leistung des Katodenblocks beträchtlich herabzusetzen.Band heater increases its service life ten times and allows the performance of the cathode block considerably reduce.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen. Es zeigen:Further advantages of the invention emerge from the following detailed description of a preferred one Exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 ein Prinzipschema der Elektronenkanone mit dem erfindungsgemäßen indirekt beheizten Thermoemlsslons-Katodenblock sowie ein zur Schweißung bestimmtes Werkstück,Fig. 1 shows a basic diagram of the electron gun with the indirectly heated thermocouple cathode block according to the invention as well as a workpiece intended for welding,

F i g. 2 einen Bandheizer in vergrößerter axonometrlscher Darstellung, undF i g. 2 shows a band heater in an enlarged axonometric representation, and

Fig. 3 einen Schirmüberzug.Fig. 3 shows a screen cover.

In einer nicht gezeigten Anlage zur Metallschwelßung umfaßt die Elektronenkanone einen indirekt geheizten, thermisch emittierenden Katodenblock'1 (Flg. 1) und eine darunter angeordnete Anode 2, die zur Bildung des Elektronenstrahls 3 bestimmt 1st. In Richtung der Elektronenbewegung befinden sich hinter der Anode 2 eine elektromagnetische Linse 4 und ein zur Schweißung bestimmtes Werkstück 5.In a system, not shown, for metal welding comprises the electron gun an indirectly heated, thermally emitting cathode block'1 (Fig. 1) and an anode 2 arranged underneath, which is intended to form the electron beam 3. In the direction of the electron movement an electromagnetic lens 4 and one for welding are located behind the anode 2 specific workpiece 5.

Der indirekt geheizte, thermisch emittierende Katodenblock 1 umfaßt einen Metallbandheizer 6, dessen W-förmlger Thermoemtsslonsabschnitt 11 aus Tantal ausgebildet 1st. In der Nähe des Bandheizers 6 befindet sich eine aus Lanthanhexaborld LaB6 hergestellte Scheibenkatode 7, während gleichachsig mit dieser eine Steuerelektrode 8 eingebaut 1st, die zur Regelung des von der Scheibenkatode 7 emittierten Elektronenstrahls dient.The indirectly heated, thermally emitting cathode block 1 comprises a metal strip heater 6, the W-shaped thermocouple section 11 of which is made from tantalum. A disk cathode 7 made of Lanthanhexaborld LaB 6 is located in the vicinity of the band heater 6, while a control electrode 8 is installed coaxially with this, which serves to regulate the electron beam emitted by the disk cathode 7.

Die W-Form des Bandhelzer-Thermoemlsslonsabschnltts 11 verbessert die Formbeständigkeit des Biindheizers 6 sowie die Konzentration der Wärmeenergie im mittleren Teil der Scheibenelektrode 7 und Ist wie folgt dimensioniert. Die nebeneinanderliegenden Spitzen 9 und 10 (Flg. 2) der zwei Vorsprünge des Thermoemisslonsabschnitts 11 des Bandheizers 6 liegen in einem Abstand »α« voneinander, der das 0,6- bis 0,8fache des Durchmessers der Scheibenkatode 7 (Flg. 1) beträgt. Die Einsenkung des Bandhelzer-Thermoemlsslonsabschnitts, d.h. der Abstand »6« des Scheltelpunkts (Flg. 2) zwischen den Spitzen 9 und 10 der zwei Vorsprünge beträgt das 0,5- bis 0,6fache des Durchmessers der Scheibenkatode 7. Die Anschlußenden 12 und 13 des Bandheizers 6 haben einen V-förmlgen Querschnitt, der die Formbeständigkeit des Heizers 6 zusätzlich verbessert.The W-shape of the Bandhelzer-Thermoemlsslonsabschnittts 11 improves the dimensional stability of the Biind heater 6 and the concentration of heat energy in the central part of the disk electrode 7 and is as follows dimensioned. The adjacent tips 9 and 10 (Fig. 2) of the two projections of the thermal emission section 11 of the band heater 6 are at a distance "α" from each other, which is 0.6 to 0.8 times the Diameter of the disc cathode 7 (Flg. 1) is. the Sinking of the Bandhelzer thermocouple section, i.e. the distance "6" of the top point (Fig. 2) between the tips 9 and 10 of the two protrusions is 0.5 to 0.6 times the diameter of the disk cathode 7. The connection ends 12 and 13 of the band heater 6 have a V-shaped cross-section, which ensures dimensional stability of the heater 6 is additionally improved.

Auf die Emissionsfläche der Schelbenkatode 7 Ist ein Schirmüberzug 14 (Flg. 1) aus Tantal aufgetragen. Dieser Werkstoff weist gegenüber dem Lanthanhexaborid der Schelbenkatode 7 einen höheren Elektronen-Austrittswlderstand auf. Der Überzug 14 kann auf die Scheibenkatode 7 durch Zerstäubung des Tantals Im Vakuum aufgetragen werden. Es 1st aber auch die Anwendung einer 0,01-0,1 mm dicken Tantalfolie möglich. Der Schirmüberzug 14 hat die Form eines flachen Ringes (Flg. 3), dessen Innendurchmesser das 0,6fache des Abstands »a« (Fig 2) der nebeneinanderliegenden Spitzen 9 und 10 des Bandhelzer-Thermoemisslonsabschnltts 11 beträgt.On the emission surface of the same cathode 7 is a Shield covering 14 (Flg. 1) made of tantalum is applied. This material shows against the lanthanum hexaboride the same cathode 7 has a higher electron leakage resistance on. The coating 14 can be applied to the disk cathode 7 by atomizing the tantalum in a vacuum be applied. It is also possible to use a 0.01-0.1 mm thick tantalum foil. Of the Shield cover 14 has the shape of a flat ring (Fig. 3), the inner diameter of which is 0.6 times the Distance "a" (Fig. 2) of the adjacent tips 9 and 10 of the Bandhelzer Thermoemisslonsabschnltts 11 is.

Die Funktion der Elektronenkanone mit dem indirekt geheizten, thermisch emittierenden Katodenblock besteht Im wesentlichen darin, daß auf ein zu schweißendes, in eine nicht eingezeichnete Vakuumkammer eingebrachtes Werkstück 5 ein dünner, fokusslerter Elektronenstrahl 3 gerichtet wird, dessen Elektronen sich mit großer Geschwindigkeit bewegen. Unter der Einwirkung des hochenergetischen Elektronenbündels erwärmt sich das Werkstück und es erfolgi eine Schmelzschwelßung.The function of the electron gun with the indirect heated, thermally emitting cathode block consists essentially in the fact that on a to be welded, Workpiece 5 introduced into a vacuum chamber (not shown) is a thin, focused electron beam 3, whose electrons move at great speed. Under the influence of the high-energy electron beam, the workpiece heats up and fusion occurs.

Die freien Elektronen werden von der Schelbenkatode 7 emittiert, die Infolge des Beschüsses durch den Elektronenstrom von dem W-förmigen Thermoemlsslonsabschnitt 11 des Bandheizers 6 erhitzt wird. Die Erwärmungstemperatur erreicht 22000C. An die Scheibenkatode 7 wird in bezug auf den Baridheizer 6 ein positives Potential von 1,2 kV angelegt, das die Elektronengeschwindigkeit vergrößert und somit die intensität des Elektronenbeschusses der Schelbenkatode 7 erhöht. Die ίο Scheibenkatude 7 wird sowohl durch den Aufprall des Elektronenstromes als auch durch die Wärmestrahlung des Bandheizers 6 erhitzt. Unter der Einwirkung der hohen Wärmestrahlungstemperatur und des Elektronenbeschusses beginnt der Werkstoff der Scheibenkatode 7 zu verdampfen und gelangt zum Thermoemlssionsabschnltt des Bandheizers 6, wobei er diesen aktiviert unö den Widerstand gegen den Elektronenaustritt aus seiner Oberfläche herabsetzt.The free electrons are emitted from the same cathode 7, which is heated by the electron stream from the W-shaped thermal insulation section 11 of the band heater 6 as a result of the bombardment. The heating temperature reaches 2200 0 C. To the Scheibenkatode 7 is applied with respect to the Baridheizer 6 a positive potential of 1.2 kV, which increases the electron velocity and thus the intensity of the electron bombardment the Schelbenkatode 7 increases. The ίο Scheibenkatude 7 is heated both by the impact of the electron stream and by the thermal radiation of the band heater 6. Under the effect of the high thermal radiation temperature and the electron bombardment, the material of the disc cathode 7 begins to evaporate and reaches the thermal emulsion section of the band heater 6, where it activates it and reduces the resistance to the escape of electrons from its surface.

Die besten Ergebnisse wurden bei dem oben angegebenen Zusammenhang der Abmessungen des W-förmlg ausgebildeten Thermoemlssionsabschnitts 11 des Bandheizers 6 erzielt. Der Flächeninhalt des aktivierten W-förmigen Abschnitts ist um ein Vielfaches größer als die Fläche des vergleichbaren Abschnitts der bekannten U-förmigen Bandkatode. Die größte Dichte des Elektronenflusses wird zwischen den nebeneinanderliegenden Spitzen 9 und 10 des W-förmlgen Abschnitts beobachtet. Dadurch wird eine Im wesentlichen gleichmäßige Erwärmung des mittleren Teils der Schelbenkatode 7 erreicht. JO Der erwähnte Abstant »ö« des Scheltelpunkts zwischen den Spitzen 9 und 10 des W-förmigen Thermoemlssionsabschnitts 11 steht mit der erforderlichen Vergrößerung der Fläche dieses Abschnitts des Bandheizers 6 und der Erhaltung der Wärmebilanz der Scheibenkatode 7 Im Zusammenhang. Eine Verminderung des Abstands »6« Ist unerwünscht, da dies zu einer Zerstörung der Schelbenkatode 7 Infolge der Überhitzung Ihres mittleren Teils führen kann. Eine Vergrößerung dieses Abstands »6« verursacht eine wesentliche Verminderung des WIrkungsgrades des Indirekt geheizten Thermoemlsslons-Katodenblocks 1. Der vorgeschlagene Aufbau des Bandheizers 6 ermöglicht eine Herabsetzung der von diesem Heizer aufgenommenen Leistung von 30% gegenüber dem bekannten U-förmigen Bandheizer. Die Ablagerung ■'S einer Lanthanhexaborldschlcht am W-förmigen Thermoemlssionsabschnltt 11 ergibt die erforderliche Emission bei T= 18000C, während das nlchtaktlvierte Tantal die gleiche Emission nur bei einer Temperatur von 2200° C erreicht. Die Verminderung der Bandheizertemperatur vergrößert seine Lebensdauer gegenüber dem bekannten U-förmlgen Bandheizer um das Zehnfache.The best results were achieved with the above-mentioned relationship between the dimensions of the W-shaped thermal emulsion section 11 of the band heater 6. The area of the activated W-shaped section is many times greater than the area of the comparable section of the known U-shaped strip cathode. The greatest density of electron flow is observed between the adjacent tips 9 and 10 of the W-shaped portion. As a result, a substantially uniform heating of the central part of the same cathode 7 is achieved. JO The above-mentioned distance "ö" of the point between the tips 9 and 10 of the W-shaped thermo-emulsion section 11 is related to the required enlargement of the area of this section of the band heater 6 and the maintenance of the heat balance of the disc cathode 7. Reducing the distance »6« is undesirable as this can lead to the destruction of the same cathode 7 as a result of the overheating of its central part. An increase in this distance "6" causes a significant reduction in the efficiency of the indirectly heated thermocouple cathode block 1. The proposed construction of the band heater 6 enables the power consumed by this heater to be reduced by 30% compared to the known U-shaped band heater. The deposition ■ 'S a Lanthanhexaborldschlcht the W-shaped Thermoemlssionsabschnltt 11 provides the necessary emission at T = 1800 0 C, while the tantalum nlchtaktlvierte reaches the same emission only at a temperature of 2200 ° C. The lowering of the band heater temperature increases its service life by a factor of ten compared to the known U-shaped band heater.

Das Aufbringen des Schirmüberzugs 14 auf die emittierende Fläche der Schelbenkatode 7 verringert das Temperaturgefälle Innerhalb der Katode 7 sowie die Mög-Hchkeit von Strukturänderungen und Rissen im Werkstoff der Katode 7. Dabei wird die Gleichmäßigkeit der Elektronenemission erhöht und ein Elektronenstrahl mit einer vorgegebenen Elektronendichte über seinen Querschnitt gebildet, da der Strahl nicht mehr wie sonst zerstreute Peripherieelektronen mit geringem Energievorrat enthält. Das ergibt eine um das Zehnfache kleinere Durchschmelzzor.e In dem vom Elektronenstrahl erwärmten Werkstück im Vergleich mit dem Fall, In den. der Schirmüberzug 14 nicht eingesetzt wird. Die wesentlichsten Betriebsdaten mit dem thermisch emittierenden Heizer des erfindungsgemüß ausgeführlen Katodenblocks 1 sind In der nachstehenden Tabelle aufgeführt. The application of the screen coating 14 to the emitting Area of the same cathode 7 reduces the temperature gradient within the cathode 7 and the possibility of structural changes and cracks in the material of the cathode 7. The uniformity of the Electron emission increases and an electron beam with a given electron density over its cross-section, because the beam no longer scattered as usual Contains peripheral electrons with a low energy supply. That makes it ten times smaller Durchschmelzzor.e In the workpiece heated by the electron beam compared with the case, In the. the shield cover 14 is not used. The most important operating data with the thermal emitting heaters of the cathode block 1 embodied according to the invention are listed in the table below.

55 Auf d;mOn d; m 2727 23 90123 901 StromwerteCurrent values 66th BetriebsOperating Temperaturgefälle aufTemperature gradient durch denthrough the beim Elekat the Elek Temperaturtemperature dauer Induration In Abstände InDistances In der emittierenden Oberthe emitting waiter SchirmüberUmbrella over Von demOf the Spannungtension tronenbetronenbe des Elekof the elec Stundenhours BruchteilenFractions fläche der Scheibenarea of the panes zug getrain ge BandheizerBand heater beim Elekat the Elek schuß dershot the trodenhaltrodenhal des Durchof the through katode, Grad/mmcathode, degree / mm schütztenprotected beiat tronenbetronenbe ScheibenDiscs ters desters of messers derknife the Teilpart 2200« C2200 «C schuß dershot the katodecathode KatodenCathodes ScheibenDiscs Auf den;On the; aufgeup Schelben-Shabby blocksblocks katodecathode durch denthrough the nommenetaken katedekatede SchirmüberUmbrella over 150150 Leistungpower mAmA zug nichttrain not 160160 "C"C a baway geschützgun !80! 80 WW. VV ten Teilth part 240240 der Oberthe waiter flächearea 3030th 2424 2020th 2525th 200200 2323 0,6 0,50.6 0.5 2525th 700,0700.0 10001000 2020th 230230 2222nd 0,7 0,550.7 0.55 3030th 7272 11001100 4040 260260 33 0,8 0,60.8 0.6 8080 7575 !200! 200 350350 0,85 0,30.85 0.3 120120 13001300

Die wesentliche Erhöhung der Elektronenstrahllelstung ermöglicht die Benutzung der Anlage auch ohne Vakuumkammer. Diese Anwendungsart ergibt geringeThe essential increase in the electron beam performance enables the system to be used without a vacuum chamber. This type of application results in minor

20 Abmessungen der Elektronenkanone, die bei halb so großen Abmessungen wie bei den bekannten Anlagen die gleiche Intensität des Elektronenbündels ergibt.20 dimensions of the electron gun, which are at half the size Dimensions as in the known systems results in the same intensity of the electron beam.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Indirekt geheizter, thermisch emittierender Katodenblock für Elektronenkanonen, der eine aus hochemittierendem Werkstoff bestehende Scheibenkatode und einen Metallbandheizer mit einem wärmeemittierenden Abschnitt umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der wärmeemittierende Abschnitt (11) des Metallbandheizers (6) W-förmlg ausgebildet Ist, und der Abstand (a) zwischen den zwei Heizerspitzen (9>,10) das 0,6- bis 0,8fache und die Tiefe (b) der Einsenkung zwischen den Heizerspitzen (9,10) das 0,5- bis 0,6fache des Durchmessers der Scheibenkatode (7) betragen.Indirectly heated, thermally emitting cathode block for electron guns, which comprises a disc cathode made of highly emissive material and a metal strip heater with a heat-emitting section, characterized in that the heat-emitting section (11) of the metal strip heater (6) is W-shaped, and the spacing ( a) between the two heater tips (9>, 10) 0.6 to 0.8 times and the depth (b) of the depression between the heater tips (9, 10) 0.5 to 0.6 times the diameter of the disc cathode (7).
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