Устройство для электронно-лучевой плавки металлов в вакууме Советский патент 1961 года по МПК H01J37/06 H05B7/00 

Настоящее изобретение относится к устройствам для влектроннолучевой плавки металлов в вакууме с электростатической фокусировкой электрояного луча, имеющим катод с нитью накала, водоохлаждаемый анод с отверстием для прохода электронного луча и приспособление для перемещения катода с нитью накала относительно анода.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что анод и катод выполнены в виде концентричяо расположенных колец с кольц-евой щелью для прохода электронного луча.

Такое выполнение устройства предохраняет нить накала от попадания брызг расплавленного металла и повышает этим срок службы устройства.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема предлагаемого устройства; па фиг. 2 - схема ее узла для электростатического фокусирования электронного пучка.

Устройство состоит из кольцевого катода 1 (фиг. 1) с кольцевой щелью, несколько выше которой расположена вольфрамовая нить 2. Кольцевой анод 3, охлаждаемый водой при помощи подводов 4, имеет кольцевое отверстие 5 для выхода сфокусированного электронного луча. Нить экранирована колпачком 6. Катодное устройство, находящееся под высоким потенциалом, крепится при помощи четырех изоляторов 7.

Фокусирующая поверхность анода 3 (фиг. 2) имеет конусообразное сечение с углом при верщине в 135°. В верхней части конуса расположено расширяющееся отверстие для выхода сфокусированного электронного пучка в направлении, указанном стрелкой. В нижней части анода, со стороны обрабатываемого изделия 8, расположен водоохлаждаемый капал 9. Поперечное сечение катода / также выполнено в виде двугранного угла в 135°, в вершине которого расположено отверстие для выхода электронов от вольфрамовой нити 2.

Электрическое поле, созданное между катодом н анодом, вызывает ускорение и одновременную фокусировку потока электронов, испускаемых раскаленной нитью 2. Сфокусированный пучок проходит через расширяющееся отверстие в аноде и достигает изделия 8. Предлагаемая форма выполнения анода в сочетании с принудительным охлаждением почти полностью препятствует попаданию паров металла и брызг от обрабатываемого изделия на вольфрамовую нить. Одновременно с этим предотвращается также попадание распыленного вольфрама нити на поверхность расплавленного металла. Изменяя расстояния между фокусирующими поверхностями анода и катода, можно в широких пределах менять размеры фокусного пятна (место встречи электронного пучка с изделием), например в интервале значений 0,5-4 мм.

Предмет изобретения

Устройство для электронно-лучевой плавки металлов в вакууме с электростатической фокусировкой электронного луча, содержащее катод с нитью накала, водоохлаждаемый анод с отверстием для прохода электронного луча и приспособление для перемещения катода с нитью накала относительно анода, отличающееся тем, что, с целью предохранения нити накала от попадания брызг расплавленного металла анод и катод выполнены в виде концентрично расположенных колец с кольцевой щелью для прохода электронного луча.

иг J