Окно для вывода сфокусированного электронного пучка в газовую среду

 

1. ОКНО ДЛЯ ВЫВОДА СФОКУСИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧ1СА В ГАЗОВУЮ СРЕДУ, содержащее перегородку, укрепленную в обойме, отличающееся тем, что, с целью увеличения ресурса работы окна,уменьшения потерь мощности пучка в окне и повышения стабильности парс1метров пучка в процессе его вывода, перегородка выполнена из -сублимирующего материсша., . 2. Окно по п.1,О тлич аю1д вес я тем, что в качестве сублигиирующего материала использован графит.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ сОцИАлистиче(них

РЕСГЮЬЛИК

3(50 Н 05 Н ч, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

rIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (21) 3472036/18-21 (22) 21.07.82

l . (46) 30 . 10. 83. Бюл. Ю 40 (72) П. В. Белков, М. Н. Васильев, E.Е.Голубков и A.Ñ.Êoðoòååâ (71) Московский физико-технический институт (53) 621.384.6(088.8) (56) 1. Григорьев Ю.В., Ыантурлин М.П.

ПТЭ, 1978, Р 2, с. 187-189.

2. Трохан A.È.ÏÌÒÔ, 1965> Р 5, с. 108-111 (прототип).. (54) (57) 1. ОКНО ДЛЯ ВЫВОДА СФОКУСИPOBAHHOI Î ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА В ГАЗОВУЮ СРЕДУ, содержащее перегородку, укрепленную в обойме, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения ресурса работы окна,уменьшения потерь мощности пучка в окне и повышения стабильности параметров пучка в процессе его вывода, перегородка выполнена из .сублимирующего материала.

2. Окно по п.1, о т л и. ч а ю— щ е е с я тем, что в качестве су6лимирующего материала использован граФит.

1051742 эовую среду, содержацем перегородку, укрепленную в обойме, перегородка зг полнена из сублимирующего материала.

Причегл в качестве сублимирующего материала использован. графит.

На чертеже изображено выводное

10 окно, разрез, и отдельные элементы вакууглной и электронно-лучевой .систем.

Окно имеет перегородку 1, заключенную.в обойму 2; и отделяет ваку15 умную камеру 3, в которой размещена электронно-лучевая пушка 4, от рабочей камеры 5, внутри которой находится плотная газообразная среда.

Вакуумная камера имеет патрубок б, подсОединяемгй. к вакуумному насосу.

Выводное окно работает следующим образом.

Сфокусированный пучок электронов, генерируемый электронно-лучевой пушкой 4,, прожигает в первоначально сплошной перегородке 1 капилляр.,че-. рез .который в дальнейшем пучок проходит в.рабочую камеру. Газ, натекающий из рабочей каглеры 5 в вакуумную камеру 3, откачивается через натрубок одним вакууглным насосом.

Преимуцества предлагаемого устройства по сравнению с прототипом достигаются за счет того, что сублимирующий материал перегородки при нагреве пучком переходит из твердой фазы в газообразное состояние, минуя жидкую фазу, и не перекрывает.капилляр для выхода пучка.

Примером конкретного выполнения

40 может служить окно, в котором перегородка 1 выполнена в виде графитового цилиндра диаметром 5 и длиной

20 ми, запрессованного в медную обойму 2. Поскольку графит является, 45 сублимирующим материалом, его применение исключает наличие жидкой фазы

На стенках капилляра и в продуктах разрушения перегородки.

ВНИИПИ Заказ 8689/58

Тираж 845 Подписное

Филиал ППП "Патент"., r.Óærîðoä,ул. Проектная, 4

Изобретение относится к ускори-, тельной технике и может быть исполь- . зовано в ускорителях электронов,пригленяемых в технологических и научноисследовательских целях, например для электронно-лучевой сварки и резки материалов и электронно-лучевого переплава материалов.

Известно устройство, содержащее перегородку с отверстием, закрытым тонкой глеталлической фольгой. B устройстве вывод электронного пучка через фольгу осуцествляется за счет прохождения электронов с достаточно высокой энергией сквозь фольгу без разрушения последней (1 .

Недостаткогл данного устройства яв ляется глалая плотность тока выводного пучка, так как повышение плотности тока приводит к расплавлению фоль ги и нарушению ее герметичности.

Наиболее близким к предлагаемому является окно для вывода сфокусированного электронного пучка в.газовую среду, содержащее перегородку, укреп ленную в обойме (2) .

В известном устройстве перегородка выполнена из непрозрачного для электронного пучка кварца, а в процессе работы устройства в перегородке проплавляется капиллярное отверстие. Натекание газа через капилляр в вакуумный объегл компенсируется откачной системой. При диаметрах ка-. пилляра 0,1-1 мм и больших отношениях длины капилляра к его диаметру натекание невелико и может быть скомпенсировано применением одноступенчатой систеььг откачных средств.

Недостатками известного устройства являются малый ресурс работы выводного окна, обусловленный разжиганием (т.е. увеличением диаметра) гкапилляра при длительном прохождении сквозь него электронного пучка и воз никающими при этом термонапряжениями в перегородке, приводящими к ее растрескиванию и разрушению, нестабильность во времени параметров пучка, значительное (до 50%) поглощение энергии электронного пучка в выводном устройстве. Перечисленные недостатки обусловлены наличием жидкой фазы у материала перегородки, расплавление которой приводит к периодическому перекрытию капилляра, сквозь который проходит пучок. . -.-Цель изобретения — увеличение ресурса работы окна, уменьшение потерь мощности пучка в окне и повышение стабильности параметров пучка в гэог..ессе его вывода.

Поставленная цель достигается тем, что в окне для вывода сфокусированного электронного пучка в raПредлагаемое окно обеспечивает ресурс работы пе менее 30 мин, сниi жение потерь мощности пучка в выводном устройстве до 10%, исключает дискретность во времени пучка электронов, прошвдыих окно. Кроме. того, незначительная подверженность графиФ а растрескиванию вниду термонапряжений позволяет выводить через предла-, гаемое устройство электронные пучки

60 мощностью до 10 кВт.