真空電子束焊設備-電子槍
發布時間:2019-05-07 19:36:56 | 人感興趣 | 評分:3 | 收藏:
所有電子束焊設備系統,都由如圖10-129所示的部分組成,只是各類型的細節有所不同。此系統包括槍、可控電源、真空室、真空泵、操作和控制機構工作臺。
1.電子槍
電子槍是電子束焊裝置z*重要的組件。從原理上來說,電子槍實質上是一個能夠加速和一定程度聚焦的電子光學系統,主要由兩部分組成:①產生電子束的部件,即陰極和有關加熱附件;②形成場的部件,這些部件使從陰極發射出的電子形成所需要的電子束形狀。
圖10-129電子束焊機方塊圖
陰極可以是自熱式,也可借轟擊間接加熱,可制成發針或棒狀。通常根據所需的性能和操作環境來設計各種電子發射器。電子束焊機通常用鎢和鉭陰極,也有加入硼化鑭的。
評定電子束發射器材料的標準是它的逸出功,即是產生自由電子所必須克服的勢能壘。表10-78列出了某些重要發射材料的逸出功值。利用強度足夠大的電場,可以聚集所有可能利用的電子,在溫度T的飽和電流密度為
實際設計電子槍所用電流通常小于它的飽和電流。飽和電流指的是為操作所限制的空間電荷。這種操作方式與陰極的溫度無關。流過兩平行板間的電流服從齊爾定律(Childs Law)
式中的D為兩極之間的距離;V為加速電壓。只要導入適當的常數,加速電壓的2/3次方實際上對各種形狀電極都是正確的。
雖然上述兩方程可作為電子槍設計的基本依據,但實際上要設計出性能優異的電子槍是不容易的。只有選擇合適的結構材料,準確確定電子槍的操作環境,以及所需的電子束形狀,才能設計出令人滿意的電子束發生系統。z*重要的是要準確確定電子槍的工作環境,因為沾污會劇烈影響大多數陰極材料的電子發射性質。
有各種各樣的電子束發生系統,但目前常用的主要有兩種:皮耳斯( Pierce)型電子槍系統和斯迪格瓦爾(Steiger Wald)型電子槍系統。皮耳斯系統適用直接或間接加熱陰極,而斯迪格瓦爾型系統主要是靠直接加熱供給電子,從系統中發射出來的電子經電磁或靜電透鏡一級或多級聚焦。目前所生產的很多電子槍系統都設有振蕩偏轉裝置,甚至能進行程序控制和使電子束按各種所需軌跡移動。
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