Устройство для измерения диаметра электронного луча

 

(19)SU(11)942328(13)A1(51)  МПК ⁵    _B23K15/00(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА ЭЛЕКТРОННОГО ЛУЧА

Изобретение относится к оборудованию для электронно-лучевой сварки материалов и предназначено для измерения диаметра электронного луча. Известно устройство для измерения диаметра электронного луча, представляющее собой тонкую проволоку (зонд), закрепленную на валу электродвигателя. Измерение производят периодическим пересеканием проволокой электронного луча при вращении электродвигателя в процессе сварки. Недостатком этого устройства является невысокая точность из-за влияния проволоки и вторично-эмиссионного тока, особенно при измерении мощных пучков. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для измерения диаметра электронного луча, выходящего из электронно-оптической системы электронной пушки, содержащее электроды-коллекторы, рабочие поверхности которых взаимно смещены, площадь рабочей поверхности одного из которых превышает площадь любого сечения электронного луча, а боковые поверхности которых перпендикулярны рабочей поверхности и разделены диэлектриком. Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения вследствие влияния вторично-электронного потока и зазора между электродами. Целью изобретения является повышение точности путем снижения влияния вторичной эмиссии и зазора между электродами. Для этого в устройстве для измерения диаметра электронного луча, выходящего из электронно-оптической системы электронной пушки, содержащем электроды-коллекторы, рабочие поверхности которых взаимно смещены, площадь рабочей поверхности одного из которых превышает площадь любого сечения электронного луча, а боковые поверхности которых перпендикулярны рабочей поверхности и разделены диэлектриком, рабочие и боковые поверхности выполнены под острыми углами, рабочая поверхность одного из электродов наклонена под углом менее 90^o к оси электронно-оптической системы и больше площади любого сечения электронного луча, а величину взаимного смещения рабочих поверхностей электродов определяют из соотношения B ≥ , где В - величина взаимного смещения рабочих поверхностей электродов; А - толщина диэлектрика; α - угол между рабочей и боковой поверхностью электрода. На чертеже показана конструктивная схема устройства. Электрод 1 с рабочей поверхностью 2 и боковой поверхностью 3, расположенными под острым углом α и электрод 4 с рабочей поверхностью 5 и боковой поверхностью 6 разделены диэлектриком 7 толщиной А. Рабочая поверхность 5 электрода 4 смещена по отношению к рабочей поверхности 2 электрода 1 на величину B ≥ . Рабочая поверхность 5 электрода 4 наклонена по отношению к оси 8 электронно-оптической системы под углом β менее 90^o. Рабочие поверхности электродов 1 и 4 больше площади любого сечения электронного луча. Устройство работает следующим образом. При перемещении электронного луча с рабочей поверхности 2 электрода 1 на рабочую поверхность 5 электрода 4 происходит перераспределение электронного потока между электродами. Полученные сигналы с электродов вычитают один из другого и дифференцируют, причем величина рабочих поверхностей электродов обеспечивает сохранение значительного уровня сигнала. Смещение в рабочей поверхности 5 электрода 4 по отношению к рабочей поверхности 2 электрода 1 позволяет повысить точность измерения, так как при этом электронный луч не попадает в зазор между боковыми поверхностями электродов, а наклон под углом β менее 90^o рабочей поверхности 5 электрода 4 к оси 8 электронно-оптической системы снижает вторично-эмиссионный поток с этой поверхности, падающий на поверхности 2 и 3 электрода 1, что повышает точность измерения. Применение устройства позволяет повысить точность измерения диаметра электронного луча при разработке и эксплуатации электронно-оптических систем электронных пушек.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА ЭЛЕКТРОННОГО ЛУЧА, выходящего из электронно-оптической системы электронной пушки, содержащее электроды-коллекторы, рабочие поверхности которых взаимно смещены, площадь рабочей поверхности одного из которых превышает площадь любого сечения электронного луча, а боковые поверхности которых перпендикулярны рабочей поверхности и разделены диэлектриком, отличающееся тем, что, с целью повышения точности путем снижения влияния вторичной эмиссии и зазора между электродами, рабочие и боковые поверхности электродов выполнены под острыми углами, рабочая поверхность одного из электродов наклонена под углом менее 90^o к оси электронно-оптической системы и больше площади любого сечения электронного луча, причем величину взаимного смещения рабочих поверхностей электродов определяют из соотношения
B ≥ ,
где B - величина взаимного смещения рабочих поверхностей электродов;
A - толщина диэлектрика;
α - угол между рабочей и боковой поверхностями электрода.

РИСУНКИ

Рисунок 1