PL94881B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób justowania wyrzutni elektronowej, zwlaszcza duzej mocy, a wiec sposób w jaki mozna ocenic czy wyrzutnia elektronowa, zwlaszcza duzej mocy przeznaczona w szczególnosci do spawania i topienia metali zostala prawidlowo zmontowana i wyjustowana z punktu widzenia zasad optyki elek¬ tronowej.

Znany jest sposób justowania wyrzutni elektronowej, polegajacy na sprawdzaniu geometrycznej doklad¬ nosci wykonania poszczególnych czesci i zespolów wyrzutni elektronowej, a nastepnie sprawdzeniu ich wzajem¬ nego usytuowania w procesie montowania wyrzutni. Do kontroli tych czynnosci stosuje sie rózne mechaniczne przyrzady i narzedzia pomiarowe. Przy tym sposobie sprawdza sie w sposób posredni centrycznosc pól elektrycz¬ nych i magnetycznych. Sprawdzanie posrednie nie uwzglednia szeregu zjawisk fizycznych, jak na przyklad: niejednorodnosc materialów magnetycznych, dylatacja termiczna itp. zachodzacych w wyrzutni duzej mocy i z tego powodu nie znajduje praktycznego zastosowania przy jej justowaniu. Natomiast z reguly stosuje sie go przy masowej produkcji wyrzutni bardzo malych mocy, na przyklad wyrzutni do lamp oscyloskopowych.

Inny znany sposób polega na umieszczeniu w obszarze przelotowym wyrzutni szeregu elektrycznie odizolo¬ wanych od siebie i wyrzutni przeslon, które laczy sie z przewodami elektrycznymi poprzez przepusty w obudo¬ wie prózniowej wyrzutni z odpowiednimi miernikami. Mierzy sie prady osiadania elektronów na poszczególnych przeslonach i na tej podstawie wysuwa sie wnioski co do prawidlowosci wyjustowania wyrzutni. Jest to sposób bardzo pracochlonny, a przede wszystkim wymagajacy wyposazenia wyrzutni w dodatkowe elementy, jak: prze¬ slony, mierniki itp. zbedne z punktu widzenia zasad pracy wyrzutni elektronowej. Uzyskane wyniki pomiarów informuja jedynie o dobrym lub zlym stanie wyrzutni. Nie wskazuja, który z zespolów wyrzutni jest wadliwie wykonany lub zamontowany, badz tez wyjustowany.

Jak dotychczas, najwiecej informacji o stanie wyrzutni dostarcza obserwacja wiazki elektronowej na ekra¬ nie luminescencyjnym. Polega ona na ustawieniu ekranu luminescencyjnego na drodze wiazki elektronowej wytworzonej przez wyrzutnie i obserwacji powstajacego na tym ekranie obrazu wiazki. A.Halas i H.Szymanski2 94881 [4] podaja za Heinem metode justowania wyrzutni elektronowej, w której wykorzystuje sie fakt, ze przy zmianie kierunku pradu plynacego w uzwojeniu soczewki magnetycznej wyrzutni, kat skrecenia obrazu wiazki zmienia sie na przeciwny. Po otrzymaniu na ekranie luminescencyjnym obrazu wiazki elektronowej okresla sie polozenie punktu stanowiacego centrum obrazu, a nastepnie zmienia sie bieguny zasilania soczewki magnetycznej. Obraz ulega skreceniu, a obrany punkt przesuwa sie do jakiegos nowego, polozenia. Os obrotu obrazu bedzie lezala na symetralnej odcinka zawartego miedzy dwiema kolejnymi pozycjami obranego punktu.

Korzystajac z elementów regulacyjnych przesuwa sie soczewke magnetyczna do takiego polozenia, aby obrany punkt obrazu znalazl sie w miejscu gdzie powinna przebiegac symetralna odcinka i ponownie zmieniajac biegunowosc zasilania, okresla sie polozenie nowej symetralnej. Po kilkakrotnym powtórzeniu tej operacji obra¬ ny punkt znajdzie sie w srodku skrecenia i nie bedzie juz zmienial polozenia wraz ze zmiana biegunowosci zasilania.

Opisana metoda okazuje sie w praktyce bardzo pracochlonna, a ponadto pozwala tylko na justowanie soczewki magnetycznej wyrzutni wzgledem czesci elektrostatycznej, nie pozwala ona natomiast na kontrole i justowanie czesci elektrostatycznej wyrzutni. Ponadto nawet w tym ograniczonym zakresie metoda ta nie moze byc zastosowana do justowania wyrzutni elektronowych duzej mocy, poniewaz znane luminofory sa z reguly oparte na tlenkach i siarczkach cynku, kadmu, wapnia i berylu i dopuszczaja prace z gestoscia mocy w wiazce nie przekraczajaca 10"1 W/cm2. W tym zas zakresie gestosci mocy, uzyteczna wiazka elektronowa w wyrzutni duzej mocy prawie nie wyróznia sie na tle elektronów rozproszonych pochodzacych na przyklad z katody pomocni¬ czej. Z tego wzgledu opisany sposób justowania znajduje zastosowanie tylko w wyrzutniach elektronowych malej mocy.

Celem wynalazku jest opracowanie prostego sposobu justowania wyrzutni elektronowych duzej mocy, umozliwiajacego justowanie zarówno czesci elektrostatycznej, jak i magnetycznej wyrzutni oraz kontrole po¬ prawnosci justowania wyrzutni na takim poziomie gestosci mocy wiazki, gdzie rozklad gestosci jest analogiczny jak w przypadku mocy nominalnej, a takze opracowanie urzadzenia do realizacji tego sposobu.

Sposób justowania wyrzutni elektronowej wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze na ekranie lumi¬ nescencyjnym skladajacym sie z podloza najkorzystniej metalowego, z nalozona na nim warstwa trójtlenku aluminium z domieszkami umozliwiajacymi wystepowanie luminancji z tego materialu, wyrózniajacym w sposób widoczny dla oka ludzkiego trzy obrazy: wiazki elektronowej wlasciwej, elektronów rozproszonych i obrazu swiatla wysylanego przez rozzarzona katode wyrzutni, prowadzi sie jednoczesna obserwacje wzajemnego usy¬ tuowania oraz ksztaltu tych obrazów na wspomnianym ekranie luminescencyjnym, a nastepnie kontroluje sie stan czesci elektrostatycznej wyrzutni, przy wylaczonym zasilaniu soczewki magnetycznej ijustuje te czesc wyrzutni korygujac polozenie katody wzgledem otworu elektrody sterujacej w przypadku wystepowania nieosio- wosci obrazu wlasciwej wiazki elektronowej wzgledem obrazu elektronów rozproszonych, lub korygujac poloze¬ nie anody wzgledem katody i elektrody sterujacej w przypadku wystepowania nieosiowosci obrazu wiazki elek¬ tronowej wlasciwej i obrazu swiatla wysylanego przez rozzarzona katode wyrzutni, po czym zasila sie soczewke magnetyczna i korygujac jej polozenie sprowadza sie obraz czesciowo zogniskowanej wiazki elektronowej na srodek obrazu swiatla wysylanego przez rozzarzona katode wyrzutni.

Podstawowa zaleta rozwiazania wedlug wynalazku jest zastosowanie ekranu luminescencyjnego umozliwia¬ jacego jednoczesne obserwowanie na tym ekranie trzech obrazów wiazki elektronowej wlasciwej, elektronów rozproszonych oraz obrazu swiatla wysylanego przez rozzarzona katode. Toz kolei umozliwia szybkie, tanie i dokladne wyjustowanie calej wyrzutni elektronowej, bez potrzeby wielokrotnego korygowania poszczególnych elementów metoda kolejnych przyblizen. Ekran luminescencyjny jest niewrazliwy na przeciazenia moca. Przy zbyt duzej gestosci mocy wiazki i rozgrzania czasteczek trójtlenku aluminium do temperatury rzedu 600°C czyli gestosci mocy powyzej 1 W/cm2 luminancja zanika, a przy dalszym wzroscie mocy i podniesieniu temperatury powyzej 700°C pojawia sie zwykle swiecenie termiczne. Jezeli nie zostanie przekroczona temperatura topnienia trójtlenku aluminium — okolo 1700°C — to po wystygnieciu ekran odzyskuje w pelni poprzednia zdolnosc lumi¬ nancji. Tak wykonany ekran luminescencyjny nie wywiera widocznego wplywu na warunki prózniowe panujace w komorze prózniowej urzadzenia zawierajacego badana wyrzutnie elektronowa.

Na drodze utworzonej przez wyrzutnie wiazki elektronowej ustawia sie ekran luminescencyjny wykonany z metalowej plytki, na która jest naniesiona warstwa trójtlenku aluminium czystego technicznie z domieszkami umozliwiajacymi luminancje z tego materialu. Prowadzi sie jednoczesna obserwacje na wspomnianym ekranie trzech widocznych dla oka ludzkiego obrazów: wiazki elektronowej wlasciwej, elektronów rozproszonych oraz obrazu swiatla wysylanego przez rozzarzona katode wyrzutni, pod katem ich wzajemnego usytuowania na ekranie przy dowolnych zmianach napiec i pradów zasilajacych wyrzutnie. Nastepnie w zaleznosci od charakteru wystepujacych znieksztalcen okreslonego obrazu lub tez ich przesuniecie wzgledem siebie, dokonuje sie regulacji odpowiedniego elementu konstrukcyjnego warzutni, który powoduje to znieksztalcenie.94 881 3

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób justowania wyrzutni elektronowej, zwlaszcza duzej mocy, przy pomocy ekranu luminescencyjnego, znamienny tym, ze na warstwie luminujacej ekranu zawierajacej co najmniej 30% trójtlenku aluminium o czystosci technicznej prowadzi sie jednoczesna obserwacje wzajemnego usytuowania oraz ksztaltu trzech obra¬ zów: wiazki elektronowej wlasciwej, elektronów rozproszonych i obrazu swiatla wysylanego przez rozzarzona katode wyrzutni na ekranie luminescencyjnym, a nastepnie kontroluje sie stan czesci elektrostatycznej wyrzutni, przy wylaczonym zasilaniu soczewki magnetycznej ijustuje te czesc wyrzutni korygujac polozenie katody wzgledem otworu elektrody sterujacej w przypadku wystepowania nieosiowosci obrazu wlasciwej wiazki elektro¬ nowej wzgledem obrazu elektronów rozproszonych lub korygujac polozenie anody wzgledem katody i elektrody sterujac w przypadku wystapienia nieosiowosci obrazu wiazki elektronowej wlasciwej i obrazu swiatla wysylane¬ go przez rozzarzona katode wyrzutni, po czym zasila sie soczewke magnetyczna i korygujac jej polozenie sprowadza sie obraz czesciowo zogniskowanej wiazki elektronowej na srodek obrazu swiatla wysylanego przez rozzarzona katode wyrzutni.