Способ управления газоразрядной электронно-лучевой установкой Советский патент 1982 года по МПК H05B7/00 H01J37/00 

Известен сдособ управления газораз- радной электроннолучевой установкой, содержащей газоразрядную пушку высоковольтного тлеющего разряда, анрд которой находится под одним потенциалом с луче- водом, на который наложено по всей его длине продольн(эе магнитное поле, и кол- лектор для отвода электрических зарядов с обрабатываемого электронным лучом изделия, путем управления током луча посредством изменения разности потенциалов электрического поля на пути электронного луча. Управление током луча, например, путем изменения давления в газоразрядном источнике электронов $1вляетсй ине ционным процессом, инерционность которо го определяется быстродействием регулятора давления газа ив межэлектродном пространстве источника, длиной и диаметром трубопровода, соединяющего регулятор давления с газоразрядным пространст вом. Управление же спеииальньм вспомогательным управляющим электродом, введенным в прикатодную область разряда, связано с определенными конструктивными трудностями и слс&кностями из-за того, что катод и управляющий электрод обычно находятся под высоким нйпрязкбнием .относительно земли. В предлагаемом способе для повышения надежности управления и упрощения разность потенциалов измен$пот в:ак по величине, так и по полярности за пределами области ускорения электронного пуча между анодом и коллекторе. На фиг. 1 дана схема электроннолучевой установки, управляемой по опись - ваемому способу} на фиг. 2 - график зависимости тока луча от разности потенциалов между коллектором и анодом. Электроннолучевая установка содержит электронную пушку 1 на основе высоковольтного тлеющего разряда с пояым (или другой формы) анодом, лучевод 2 цилшшрический канал для вьюода электронного луча из газоразрядного пррстрацства, коллектор 3, на который приходит алект- ровный пучок 4jH электромагнитные катушки 5, создающие продольное солено- идальное магнитное поле в анодной облао ти пушки. Стенки лучевопа и анод элект- , ронной пушки нахоцятся под одним потенциалом и изолированы от коллектора. Рабочая разность потенциалов прикладывается катодом пушки и коллектором, а управляющая разность потенциалов от источника тока 6 и потенциометра 7 - между коллектором и анодом (лучеводом). Величина тока разряда зависит от концентрации ионов в прианодной плазме Ток электронного луча пропорционален току разряда, поэтому средства управления током разряда одновременно являются и средствами управления током электронного луча. Когда условия для исчезновения ионов из области прианодной плазмы неблагоприятны, а генерация их в этой области интенсивна, ток разряда очень чувствителен к изменению условий, от которых зависит уход (исчезновение) ионов. Ионы могут покидать плазму, уходя в сторону коллектора и в сторону катода. При положительном потенциале коллектора относительно анода пушки (см. фиг. 2 участок ct ) концентрация положительных ионов в плазме имеет максималь.ное значение, так как практически епин ственным путем исчезновения ионов из. плазмы является ухоа их в сторону катода (уходу их на стенки лучевода препятствует продольное магнитное поле, соз- даваемое катушкой 5, а уход сна коллектор невозможен из-за положительного . по отношению к аноду потенциала коллек- тора). На участке б имеется возможность для ухода ионов в сторону коллектора. Концентрация ионов в плазме, а также ток луча падают, достигая временного насыщения на участке В . При дальнейшем увеличении разности потенциала появляется новый источник генерации ионов в плазме - ионизация вторичньо и электронами, вышедшими с коллектора и ускоренными в промежутке 1соллектор-анод. Концентрация ионов в плазМе и ток электройного луча повышаются по мере увеличения отрицательных значений потенциала U JMколлектора, т.е. энергии и ионизующей способности вторичных электронов (участок г). Формула изобретения Способ управления газоразрядной электроннолучевой установкой, содержащей газоразрядную пушку высоковольтного тлеющего разряда, анод которой находится под одним потенциалом с лучево- дом, на кторый наложено по всей его длине продольное магнитное поле, и коллектор для отвода электрических зарядов с обрабатываемого электронным лучом изделия, путем управления током луча посредством изменения разности потенциалов электрического поля на пути электронного луча, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения, разность потенциалов изменяют как по величине, так и по полярности за пределами области ускорения электронного луча между анодом и коллектором.

Ш

иг.