Claims (37)
1. Устройство для излучения заряженных частиц, содержащее излучатель заряженных частиц одной полярности, трубчатый экранный электрод, окружающий по периферии излучатель и имеющий при работе ту же полярность, что и заряженные частицы, и трубчатый ускоряющий электрод, расположенный, преимущественно, соосно с экранным электродом и имеющий при работе полярность, противоположную полярности экранного электрода, причем устройство выполнено таким образом, что заряженные частицы из излучателя вначале размываются в боковом направлении наружу и затем фокусируются в пучок, который проходит через трубчатый ускоряющий электрод.1. A device for emitting charged particles, comprising an emitter of charged particles of the same polarity, a tubular screen electrode surrounding the periphery of the emitter and having in operation the same polarity as the charged particles, and a tubular accelerating electrode located mainly coaxially with the shield electrode and having during operation a polarity opposite to the polarity of the screen electrode, the device being designed in such a way that charged particles from the emitter are first washed out laterally outward and then focused into a beam that passes through a tubular accelerating electrode.
2. Устройство по п. 1, в котором электроды расположены так, чтобы создать электрическое поле, которое первоначально вызывает дивергенцию пучка заряженных частиц в направлении от излучателя к трубчатому электроду. 2. The device according to claim 1, in which the electrodes are arranged so as to create an electric field that initially causes the beam of charged particles to diverge in the direction from the emitter to the tubular electrode.
3. Устройство по п. 2, в котором излучатель укреплен на центральной части экранного электрода, выступающей из основания экрана. 3. The device according to claim 2, in which the emitter is mounted on the Central part of the screen electrode protruding from the base of the screen.
4. Устройство по п. 3, в котором выступающая центральная часть сведена на конус снаружи по направлению к основанию экранного электрода. 4. The device according to claim 3, in which the protruding central part is tapered from the outside towards the base of the shield electrode.
5. Устройство по любому из пп. 1-4, дополнительно содержащее средство для обеспечения испускания излучателем заряженных частиц. 5. The device according to any one of paragraphs. 1-4, further comprising means for ensuring that the emitter emits charged particles.
6. Устройство по п. 5, в котором средство для обеспечения испускания излучателем заряженных частиц, содержит источник вторичных заряженных частиц, приспособленный для бомбардировки излучателя. 6. The device according to p. 5, in which the means for ensuring the emitter of charged particles by the emitter, contains a source of secondary charged particles, adapted to bombard the emitter.
7. Устройство по п. 6, в котором заряженные частицы, излучаемые источником, содержат электроны. 7. The device according to claim 6, in which the charged particles emitted by the source contain electrons.
8. Устройство по любому из пп. 1-7, в котором заряженные частицы, испускаемые излучателем, содержат электроны. 8. The device according to any one of paragraphs. 1-7, in which the charged particles emitted by the emitter contain electrons.
9. Устройство по любому из пп. 6-8, в котором источник вторичных заряженных частиц включает индукционно нагреваемый вспомогательный излучатель. 9. The device according to any one of paragraphs. 6-8, in which the source of secondary charged particles includes an induction-heated auxiliary emitter.
10. Устройство по любому из пп. 1-9, в котором экранный электрод имеет, преимущественно, цилиндрическую форму. 10. The device according to any one of paragraphs. 1-9, in which the screen electrode has a predominantly cylindrical shape.
11. Устройство по любому из пп. 1-10, в котором трубчатый электрод заканчивается плоскостью, ограниченной кромками экранного электрода. 11. The device according to any one of paragraphs. 1-10, in which the tubular electrode ends with a plane bounded by the edges of the screen electrode.
12. Устройство по любому из пп. 1-11, в котором излучатель содержит излучающий элемент, смонтированный в отверстии опорного элемента и электрически соединенный с ним, причем излучатель имеет более низкую работу выхода, чем опорный элемент, посредством чего при рабочей температуре излучатель испускает заряженные частицы с облучаемой поверхности. 12. The device according to any one of paragraphs. 1-11, in which the emitter contains a radiating element mounted in the hole of the support element and electrically connected to it, and the emitter has a lower work function than the support element, whereby at an operating temperature the emitter emits charged particles from the irradiated surface.
13. Излучатель заряженных частиц, содержащий излучающий элемент, смонтированный в отверстии опорного элемента и электрически соединенный с ним, причем излучающий элемент имеет более низкую работу выхода, чем опорный элемент, посредством чего при рабочей температуре излучающий элемент испускает заряженные частицы с облучаемой поверхности, отличающийся тем, что облучаемая поверхность излучающего элемента расположена, преимущественно, вровень с обращенной наружу поверхностью опорного элемента, окружающей отверстие, или отодвинут от нее. 13. A charged particle emitter comprising a radiating element mounted in an aperture of a support element and electrically connected to it, the radiating element having a lower work function than the supporting element, whereby at an operating temperature the radiating element emits charged particles from the irradiated surface, characterized in that the irradiated surface of the radiating element is located preferably flush with the outward facing surface of the support element surrounding the hole, or moved away from it .
14. Излучатель по п. 13, в котором излучающий элемент установлен по неподвижной посадке в отверстии опорного элемента. 14. The emitter according to claim 13, in which the radiating element is mounted on a fixed landing in the hole of the support element.
15. Излучатель по п. 13 или 14, в котором часть опорного элемента и часть излучающего элемента соответственно выполнена конусной. 15. The emitter according to claim 13 or 14, in which part of the supporting element and part of the radiating element, respectively, is made conical.
16. Излучатель по п. 15, в котором часть опорного элемента и излучающий элемент выполнены с конусом, сужающимся внутрь по направлению к открытой поверхности излучающего элемента. 16. The emitter according to claim 15, in which part of the support element and the radiating element are made with a cone, tapering inward towards the open surface of the radiating element.
17. Излучатель по любому из пп. 13-16, в котором излучающий элемент прикреплен к опорному элементу зажимом, который входит в зацепление с каждым элементом. 17. The emitter according to any one of paragraphs. 13-16, in which the radiating element is attached to the support element by a clip that engages with each element.
18. Излучатель по п. 17, в котором зажим заходит в канавку опорного элемента. 18. The emitter according to claim 17, in which the clip extends into the groove of the support member.
19. Излучатель по любому из пп. 13-18, в котором облучаемая поверхность излучающего элемента и обращенная наружу поверхность опорного элемента определяют одну и ту же плоскость. 19. The emitter according to any one of paragraphs. 13-18, in which the irradiated surface of the radiating element and the outwardly facing surface of the support element define the same plane.
20. Излучатель по п. 19, в котором облучаемая поверхность излучающего элемента и обращенная наружу поверхность опорного элемента выполнена с одной из следующих форм: выпуклой, конической, вогнутой или направленной внутрь. 20. The emitter according to claim 19, in which the irradiated surface of the radiating element and the outwardly facing surface of the support element is made with one of the following shapes: convex, conical, concave or inward.
21. Излучатель по любому из пп. 13-20, в котором опорный элемент включает участок конической формы. 21. The emitter according to any one of paragraphs. 13-20, in which the support element includes a section of a conical shape.
22. Излучатель по любому из пп. 13-21, в котором излучающий элемент испускает электроны, когда он нагрет для рабочей температуры. 22. The emitter according to any one of paragraphs. 13-21, in which the radiating element emits electrons when it is heated to an operating temperature.
23. Излучатель по любому из пп. 13-22, в котором излучающий элемент содержит гексаборид лантана. 23. The emitter according to any one of paragraphs. 13-22, in which the radiating element contains lanthanum hexaboride.
24. Излучатель по любому из пп. 13-23, в котором опорный элемент содержит тантал. 24. The emitter according to any one of paragraphs. 13-23, in which the support element contains tantalum.
25. Устройство, по меньшей мере, по п. 12, в котором излучающий элемент содержит излучатель заряженных частиц, выполненный по любому из пп. 13-24. 25. The device, at least p. 12, in which the radiating element comprises an emitter of charged particles, made according to any one of paragraphs. 13-24.
26. Сварочный аппарат, включающий в себя устройство для излучения заряженных частиц по любому из пп. 1-12, опору для обрабатываемой детали, подвергаемой облучению потоком заряженных частиц, и средства для обеспечения относительного перемещения между пучком заряженных частиц и опорой для обрабатываемой детали. 26. A welding machine including a device for emitting charged particles according to any one of paragraphs. 1-12, a support for the workpiece subjected to irradiation with a stream of charged particles, and means for providing relative movement between the beam of charged particles and the support for the workpiece.
27. Узел для прохождения пучка заряженных частиц, прикрепленный к вакуумной камере источника пучка заряженных частиц, представляющий собой последовательно расположенные камеры с регулируемым давлением, причем каждая из них имеет входное и выходное отверстия, через которые может проходить пучок заряженных частиц, и вакуумирующее отверстие, соединенное с насосом, обеспечивающим такое регулирование давления в камерах, при котором в процессе работы давление в последовательных камерах возрастает, отличающийся тем, что вакуумирующее отверстие соединено с нижней по потоку камерой посредством трубопровода, проходящего внутри узла после, по меньшей мере, одной верхней по потоку камеры. 27. A node for passing a beam of charged particles, attached to a vacuum chamber of a source of a beam of charged particles, which is a series of chambers with adjustable pressure, each of which has an inlet and an outlet through which a beam of charged particles can pass, and a vacuum hole connected with a pump providing such a regulation of the pressure in the chambers, in which during operation the pressure in the successive chambers increases, characterized in that the evacuation opening it is connected to the downstream chamber by means of a conduit passing inside the assembly after at least one upstream chamber.
28. Узел по п. 27, в котором камеры образованы вставленными трубами, причем каждый трубопровод, образованный трубчатой стенкой трубы, определяет камеру, с которой соединен трубопровод, и трубчатую стенку следующей по потоку камеры. 28. The assembly of claim 27, wherein the chambers are formed by inserted tubes, each pipe formed by a tubular wall of the pipe defines a chamber to which the pipeline is connected and a tubular wall of the downstream chamber.
29. Узел по п. 28, в котором вставленные трубы являются, преимущественно, соосными. 29. The assembly of claim 28, wherein the inserted pipes are predominantly coaxial.
30. Узел по любому из пп. 27-29, в котором камеры образованы набором трубчатых участков, расположенных внутри наружной трубы, причем каждый трубчатый участок имеет радиальное обращенное наружу отверстие, причем радиальные, обращенные наружу отверстия каждой камеры смещены по периферии от радиальных обращенных наружу отверстий всех других камер; и набор проходящих по оси разделительных стенок расположен между трубчатыми участками и наружной трубой для того, чтобы образовать соответствующие трубопроводы, причем каждый трубопровод соединяет обращенное наружу радиальное отверстие камеры с соответствующим вакуумирующим отверстием. 30. The node according to any one of paragraphs. 27-29, in which the chambers are formed by a set of tubular sections located inside the outer pipe, wherein each tubular section has a radially outward opening, and the radial outward openings of each chamber are offset peripherally from the radial outward openings of all other chambers; and a set of axially extending dividing walls is located between the tubular portions and the outer pipe in order to form respective pipelines, each piping connecting the outward radial opening of the chamber to a corresponding vacuum opening.
31. Узел по п. 30, в котором трубчатые участки имеют, преимущественно, одинаковый диаметр. 31. The node according to p. 30, in which the tubular sections have mainly the same diameter.
32. Узел по любому из пп. 28-31, в котором вставленные трубы или трубчатые участки являются, преимущественно, цилиндрическими. 32. The node according to any one of paragraphs. 28-31, in which the inserted pipes or tubular sections are mainly cylindrical.
33. Узел по любому из пп. 27-32, в котором входное отверстие одной камеры определено выходным отверстием следующей примыкающей камеры выше по потоку. 33. The node according to any one of paragraphs. 27-32, in which the inlet of one chamber is defined by the outlet of the next adjacent chamber upstream.
34. Узел по любому из пп. 27-33, в котором входное и выходное отверстия определены прямолинейным путем пучка. 34. The node according to any one of paragraphs. 27-33, in which the inlet and outlet are defined by a straight line of the beam.
35. Устройство для получения пучка заряженных частиц, содержащее вакуумную камеру источника пучка заряженных частиц, соединенную с узлом по любому из пп. 27-34. 35. Device for producing a beam of charged particles, containing a vacuum chamber of the source of the beam of charged particles, connected to a node according to any one of paragraphs. 27-34.
36. Устройство по п. 35, в котором давление в камере, наиболее удаленной от камеры источника пучка заряженных частиц, поддерживается ниже атмосферного давления. 36. The device according to p. 35, in which the pressure in the chamber farthest from the chamber of the source of the beam of charged particles is maintained below atmospheric pressure.
37. Устройство по п. 35 или 36, в котором вакуумная камера источника пучка заряженных частиц включает в себя источник пучка, содержащий устройство для излучения заряженных частиц по любому из пп. 1-12. 37. The device according to p. 35 or 36, in which the vacuum chamber of the source of the beam of charged particles includes a beam source containing a device for emitting charged particles according to any one of paragraphs. 1-12.