УСТРОЙСТВО для ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ В ВАКУУМЕ Советский патент 1971 года по МПК H05H5/00 

Изобретение относится к устройствам для электроннолучевой обработки материалов.

Целью изобретения является улучшение технологии производства деталей с большим количеством отверстий малого диаметра (сит, решеток, охлаждающ.их рубашек и пр.) и увеличение производительности за счет того, что данное устройство позволяет проводить одновременно прошивку серии отверстий.

На фиг. 1 изображена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 - термокатод для эмиттирования 25 пучков электронов; на фиг. 3 - схема питания; на фиг. 4 - схема возбуждения импульсов.

Устройство состоит из многолучевой электронной пушки, включаюш,ей в себя термокатод /, фокусируюш,ий электрод 2, анод 3 и изолируемую крепежную стойку 4, импульсного генератора 5, координатного стола 6, обрабатываемой детали 7, вакуумной камеры 8, окна 9 и оптического устройства 10 для наблюдения за процессом.

Термокатод выполнен в виде пластины 11 с ш,елями 12, наличие которых позволяет концентрировать токи на участках 13, эмиттирующих электроны. На чертеже тонкими линиями показаны пути токов, густота которых пропорциональна их плотности. В местах пересечения токов толш,ина пластины из-за полукруглой выемки (см. фиг. 1) уменьшена и.

M,ivte iMX: -aLtt3 :iS .-./. Л

как следствие этого, термокатод одновременно эмиттирует электроны отдельными малыми участками.

Электроны, вылетевшие с термокатода, ускоряются и фокусируются в электростатическом поле электронной пушки и направляются на деталь. Регулированием напряжения на фокусируюшем электроде фокусы пучков приближаются к обрабатываемой поверхности детали и тем самым достигается необхо0димая для обработки плотность мощности.

Перемещение обрабатываемой детали по горизонтали и вертикали осуществляется координатным столом 6 (см. фиг. 1).

Электронная пушка питается знакоперемен5ными импульсами, что позволяет уменьшить ионную бомбардировку электродов и увеличить срок их службы. Для исключения влияния на фокусировку магнитных полей, созда0ваемых токами, пагревающимн термокатод, эти токи пропускаются лишь тогда, когда на аноде электронной пушки отрицательное напряжение. Это достигается при помощи соответствующей схемы питания (см. фиг. 3), согласно которой анод, фокусирующий электрод и катод, присоединены к началу, отводу и концу первой вторичной обмотки 14 многообмоточного выходного трансформатора 15 импульсного генератора, а вторая и третья вторичные обмотки 16 и 17 присоединены через вентили 18 н 19 к взаимно перпендикулярным парам краев катода 20 таким образом, что линии взаимно перпендикулярных токов, создаваемых второй и третьей обмотками в эмиттирующих участках катода, проходят в полупериоды нерабочей (отрицательной) полярности напряжения на первой вторичной обмотке. Знакопеременные импульсы возбуждаются при помощи тиратрона (вместо тиратрона можно использовать лампы или полупроводниковые приборы) 21 (см. фиг. 4), управляемого от задающего генератора 22. При открывании тиратрона заряженные через дроссели 23-26 конденсаторы 27-30 разряжаются через выходной трансформатор 31 и возбуждают необходимые импульсы напряжения на электродах пушки 32. Обратная полуволна импульса главным образом используется через выпрямители 33 и 34 для нагрева катода 55. . Предмет изобретения 1. Устройство для электроннолучевой обработки материалов в вакууме, содержащее анод, фокусирующий электрод и катод, отли. чающееся тем, что, с целью создания дискретных пучков электронов, пластинчатый катод выполнен с повышенным нагревом в ряде участков, расположенных против совпадающих отверстий фокусирующего электрода и анода. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности процесса обработки и улучшения фокусировки пучков, анод, фокусирующий электрод и катод присоединены к началу, отводу и концу одной вторичной обмотки многообмоточного выходного трансформатора импульсного генератора, а вторая и третья вторичные обмотки через вентили присоединены к взаимно перпендикулярным парам краев катода таким образом, что линии взаимно перпендикулярных токов, создаваемых второй и третьей обмотками в эмиттирующих участках катода, проходят в полупериоды нерабочей (отрицательной) полярности напряжения на первой вторичной обмотке.

Pui. t