UA83514C2 - Газорозрядна електронна гармата - Google Patents

Description

- порушення герметичності донної плити анода вання плити і розгерметизація електронної гарма- в умовах вакууму через наявність зварних швів, які ти. піддаються циклічній дії температурного режиму, Крім того, до недоліку конструкції слід віднести що недопустимо для цього виду виробу; складність очищення каналів охолоджування, яке - економічна недоцільність через трудоміст- здійснюється через штуцера підведення і відве- кість і технологічність виготовлення зварної донної дення охолоджуючої води. плити анода за рахунок додаткової операції зва- В основу винаходу покладено завдання вдос- рювання; коналити газорозрядну електронну гармату, в якій - необхідність контролю донної плити анода по шляхом зміни місця розташування каналів для вакууму, що обумовлює необхідність утримання проходження охолоджуючої води досягається, по- стенду з вакуумною системою. перше, можливість своєчасного відведення тепла

Відома також газорозрядна електронна гарма- від найбільш напруженого за температурним ре- та з холодним катодом з угнутою емісійною повер- жимом місця, по-друге, уникнення необхідності хнею і циліндричним порожнистим анодом, який виконання зварних швів, що виключає можливість з'єднаний з циліндричним каналом - променево- перегрівання плити і порушення її герметичності. дом для проходження електронного пучка після Це підвищує строк дії пристрою. його виходу з отвору зварної донної плити анода Для вирішення завдання запропонована газо- див. Спетом М.А. Тпе роуепц! підпуоМКаде діом розрядна електронна гармата, що включає герме- дізснагде еіесігоп дип апа рожег піс оп йв Браве, тичний металевий корпус, в якому розміщені висо-

МЕЇ, Вивззіа Ргосеєдіпуд5 ої (Ше сопіегепсе оп ковольтний ізолятор, холодний увігнутий катод з еіІесігоп реат тейпд апа ге Япіпд-5іаїе ої (пе агїї, розвиненою емісійною поверхнею і співвісний з 1994, р. 259-268, Рід. 11). ним порожнистий анод, донна частина якого вико-

Конструктивне виконання донної плити анода нана у вигляді плити з каналами для проходження електронної гармати обумовлює значне її перегрі- охолоджуючої води і отвором для проходження вання, що приводить до порушення герметичності електронного пучка, а також приєднаний співвісно донної плити анода в умовах вакууму. аноду променевід з розміщеними на ньому фокус-

Найближчим по технічній суті і результату, що ними і відхиляючими котушками, у якій, згідно з досягається, до рішення, що заявляється, є газо- винаходом, канали для проходження охолоджую- розрядна електронна гармата, що включає герме- чої води виконані всередині тіла плити і зв'язані тичний металевий корпус, в якому розміщені висо- між собою в єдину систему, розташовану навколо ковольтний ізолятор, холодний увігнутий катод з отвору для проходження електронного пучка. розвиненою емісійною поверхнею і співвісний з Завдяки новим ознакам стало можливим ви- ним порожнистий анод, донна частина якого вико- несення донної частини аноду назовні і приєднан- нана у вигляді плити, яка розташована всередині ня її через вакуумні ущільнювачі безпосередньо анода і має канали для проходження охолоджую- до променеводу. Це спрощує конструкцію гармати чої води і отвір для проходження електронного і спосіб її виготовлення. пучка, а також приєднаний співвісний аноду про- Найбільш практичним і зручним для виготов- меневід з розміщеними на ньому фокусними і від- лення є система, яка виконана з чотирьох каналів хиляючими котушками. Канали для проходження з'єднаних між собою у вигляді квадрата або пря- охолоджуючої води виконані у вигляді кільцевих мокутника. зовнішніх проточок, і розташовані по периметру Для можливості ефективного чищення каналів, плити. Герметичність по вакууму забезпечується кожний з них виконаний з можливістю виходу в кільцевою накладкою, якою накривають канали і атмосферу, а для уникнення виходу охолоджува- яку приєднують зварним швом по міді, як у верхній льної води, вони оснащені знімними герметичними частині донної плити, так і в нижній (див. Патент пробками.

України Ме38451, МПК 7 НО1237/06, Бюл. Ме1, Суть винаходу пояснюється кресленнями. 2004р.|. На Фіг.1 представлений схематичний розріз

Недоліком прототипу є значне перегрівання газорозрядної електронної гармати; плити, яке призводить до утворення тріщин в зва- На Ффіг.2 - вид А Фіг.1; рних швах, також перегрівання вакуумних ущіль- На Фіг.3 - переріз Б-Б Фіг.2. нень що обумовлює розгерметизацію пристою, Газорозрядна електронна гармата оснащена порушення вакууму. високовольтним ізолятором 1 в герметичному кор-

Вказаний недолік обумовлений тим, що канали пусі, охолподжуваним водою катодом 2 з сферич- для проходження охолоджуючої води розташовані ною емісійною поверхнею. За допомогою цилінд- по периметру плити, по її периферії, а найбільш ричного корпусу катод 2 встановлений співвісно на температурно напружена область плити - це діля- порожнистому аноді 3, в якому усередині його нки навкруги отвору для проходження електронно- донної плити 4 виконані свердленні канали 5 го пучка. При проходженні електронного пучка в (Фіг.2, З) для проходження охолоджуючої води з отворі виникає т.з. його "розштовхування", і елект- виходом в атмосферу і отвором 6 для проходжен- рони, попадаючи на внутрішню поверхню отвору ня електронного пучка. Свердленні канали 5 для спричиняють виникнення "току перехвату", за ра- проходження охолоджуючої води що виходять в хунок якого це місце найбільш нагрівається. Охо- атмосферу забезпечені знімними герметичними лоджувальна вода, йдучи по периметру плити не пробками 7 що сполучаються з атмосферою. Дон- може ефективно протидіяти цьому нагріванню, на плита 4 має канавки 8 для вакуумного ущіль- тому в прототипі часто спостерігається перегрі- нення між порожнистим анодом З і променеводом

9, а також штуцер 10 підведення охолоджуючої При регулюванні потужності електронного пучка води і штуцер 11 її відведення. зміною тиску (витратою робочого газу) донна пли-

Співвісно аноду З приєднаний променевід 9 з та 4 аноду З працює в умовах навантаженого цик- розміщеними на ньому фокусними котушками 12 і лічного температурного режиму. При цьому мож- відхиляючими котушками 13. Нижній торець цилі- ливість своєчасного відведення тепла від ндричного променеводу 9 забезпечений фланцем, найбільш напруженого за температурним режи- за допомогою якого гармата встановлюється на мом місця, (отвору для проходження електронного технологічну камеру електронно-променевої уста- пучка) виключає можливість перегрівання плити. ноОвкКи. Відсутність зварних швів, виключає можливість

Для роботи пропонованої газорозрядної елек- порушення герметичності плити не тільки за раху- тронної гармати при безперервному її відкачуванні нок перегрівання, а і за будь-яких інших обставин. через штуцер в стінці катодно-анодної порожнини Запропонована газорозрядна електронна гар- подається робочий газ (фіг.1), що складається з мата, в основному, призначена для електронно- водню, активованого невеликою добавкою кисню, променевої плавки металів і сплавів, де необхідна а на катод 2 - через високовольтний струмопідвод велика потужність електронного пучка. При цьому (на кресленні не показаний) прискорююча напруга запропоновано конструкція гарантує стабільність її 25...30КВ. У діапазоні тиску одиниці-десятки Па роботи при потужності електронного пучка 750кКВт. виникає високовольтний тліючий розряд, сила Це обумовлює її застосування в електронно- струму якого регулюється зміною тиску (величи- променевих установках для виплавки злитків ма- ною потоку робочого газу, який поступає в гарма- сою до 16т. і більш безпосередньо в кристалізато- ту). рі ковзання, для плавки із застосуванням проміж-

За допомогою фокусних котушок 12 електрон- ної ємності і виплавки плоских злитків в ізложниці ний пучок виводиться через променевід 9 в техно- прямокутного або квадратного перетину, а також логічну камеру і фокусується на поверхні об'єкту отримання порожнистих злитків. 14, що нагрівається. При необхідності за допомо- Конструктивна особливість газорозрядної еле- гою котушок 13 відхилення і відповідної програми ктронної гармати дозволяє понизити собівартість її розгорток електронного пучка можна реалізувати виготовлення. При цьому гармата має високу ста- різні види розгорток для обробки об'єкту 14, що більність енергетичних параметрів електронного нагрівається (розплавлення металу в кристаліза- пучка, відрізняється простотою збірки і вакуумних торі, проміжній ємності, плоскій ізложниці і т.д.). випробувань, надійна в експлуатації.

вода ря

СБ Я ро щ і ї х р щі Б 2 їх Я - ! ДЕЕЕЕДУЯ ера хі 7 у 4 пода -- Істини М Бі

Шини ай т й - Ж йо. за» -- рей бе - и

КАТКИ ха в Пі - 2

А ул а

М Ж

І -

Ці 14

Ії д-т

ІЙ ш-т

І т

Фіг. 1 5-5 7. ; дод ше й й: -т У

М дО ух рай

В 0 ру

Я пд

А 8 шах ХА КО і Дт 10 . ш- т Ба ле г НИ 1 в. - м як дент / рилртяі ві. Я | ДЕ в ее ле

Вин і нн

Ше Шин К

Пе тин

Ше

Фіг. 2 Ми Фіг. З

Комп'ютерна верстка В. Клюкін Підписне Тираж 26 прим.

Міністерство освіти і науки України

Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна

ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601