Електронна гармата тліючого розряду з холодним катодом
та її використання в технологічному обладнанні
Електронні гармати тліючого розряду з холодним катодом застосовуються для зварювання, пайки, випаровування, плавлення тугоплавких металів, а також для інших технологічних операцій, що забезпечуються електронним пучком у низькому вакуумі або контрольованому газовому середовищі. У таких гарматах для генерації електронного пучка використовується високовольтний тліючий розряд з анодною плазмою, що підтримується в діапазоні тиску у декілька Па, а напруги прискорень одиниці - десятки кВ. Холодний катод з металу використовується в ньому як випромінювач вільних електронів. Отже, випромінювання електронів є результатом бомбардування поверхні катода іонами з анодної плазми. Плазма має майже анодний потенціал, тому область розряду може розглядатися як електронно-оптична система з прозорим анодом. В залежності від діапазону робочої напруги та тиску потужність електронної гармати може становити від сотень ват до сотень кіловат. Мінімальний діаметр електронного пучка в кросовері може бути менше 1 мм2, а отже, максимальна щільність потужності - 106 Вт/см2. Розроблені електронні гармати комплектуються електронними системами управління.
Основними перевагами гармати є:
- простота конструкції;
- висока надійність холодних катодів, що працюють в низькому вакуумі;
- можливість роботи в середовищі різних газів, у тому числі активних.
Основними застосуваннями електронних гармат сьогодні є:
- плавлення та переплавка титану, цирконію, молібдену, танталу, кремнію та ін.
- отримання оксидних, нітридних, карбідних, інших керамічних, металевих та поліметалевих плівок.
На різних заводах України, Росії, Вірменії, Німеччини, Японії, США введено в експлуатацію технологічне обладнання з електронними гарматами тліючого розряду для зварювання, випаровування та плавлення. На фотографії представлена одна з розроблених електронних гармат потужністю 100 кВт, що експлуатується сьогодні у промисловості.
Параметри розроблених електронних гармат
No | Параметр | EH-30 | EH-60 | EH-100 |
1. | Максимальна потужність, кВт | 30 | 60 | 100 |
2. | Діапазон регулювання потужності, кВт | 0 – 30 | 0 – 60 | 0 – 100 |
3. | Напруга прискорення, кВ | 30 | 30 | 30 |
4. | Максимальний кут відхилення променя, градус | 200 | 200 | 200 |
5. | Робочий газ | Технічний водень | ||
6. | Максимальна витрата газу, м3 ∙ Па / сек | 0.1 | 0.15 | 0.3 |
7. | Діапазон тиску в технологічній камері, Па | 1 – 10-2 | ||
8. | Витрати охолоджуючої води, м3 / сек | 0.1 | 0.15∙10-3 | 0.3∙10-3 |
9. | Висота, мм | 450 | 450 | 500 |
10. | Вага, кг | 15 | 17 | 22 |
Контакт
e-mail: imelnik
phbme.kpi.ua
Телефон: +38-066-981-70-66