大功率電子槍的應(yīng)用

會(huì)計(jì)學(xué)1大功率電子槍的應(yīng)用電子槍簡(jiǎn)介電子槍是加速電子轟擊靶屏發(fā)光的一種裝置，它發(fā)射出具有一定能量、一定束流以及速度和角度的電子束。（該電子束的方向和強(qiáng)度可以控制，通常由熱陰極、控制電極和若干加速陽(yáng)極等組成）電子槍用來(lái)提供電子束，并轟擊熒光屏形成不同灰度等級(jí)的圖像。電子槍一般分為熱發(fā)射和場(chǎng)致發(fā)射兩種；電子槍的功能在于給出滿足要求的電子束，而電子槍的材料和工藝結(jié)構(gòu)又必須考慮到電子槍易于加工和使用方便。第1頁(yè)/共26頁(yè)電子槍結(jié)構(gòu)示意圖第2頁(yè)/共26頁(yè)電子槍作用很多，電子管，電子顯微鏡，普通顯示器（非液晶，非等離子體的），里面都含有一個(gè)發(fā)射電子的電子槍。第3頁(yè)/共26頁(yè)大功率電子槍簡(jiǎn)介大功率電子槍，包括一內(nèi)置在槍室上筒上的電子槍槍芯，其下面裝有陽(yáng)極座，在陽(yáng)極座上裝有電子發(fā)射系統(tǒng)的陽(yáng)極；最下的部分是電子槍的槍座；槍芯的燈絲外圍裝有用于將轟擊電流聚束的內(nèi)罩；在電子束的光路系統(tǒng)中配置兩組匹配的磁透鏡以及攔孔，在陽(yáng)極座和槍室下筒之間裝有放置第一磁透鏡的線圈室，在槍室下筒和底座之間裝有帶水冷的攔孔座，其上安裝有攔孔；在槍的底座上裝有偏轉(zhuǎn)和掃描線圈，在偏轉(zhuǎn)和掃描線圈之上是第二磁透鏡的線圈；在槍芯的外面加有一個(gè)槍罩，在槍罩上安裝一個(gè)風(fēng)機(jī)，利用所述的安全罩、一組導(dǎo)風(fēng)筒及在陰極部件外裝有的外罩組件在槍芯本體周圍共同圍設(shè)構(gòu)建冷卻風(fēng)路。第4頁(yè)/共26頁(yè)大功率電子槍的應(yīng)用當(dāng)前工業(yè)化生產(chǎn)對(duì)大功率電子槍有著十分迫切的需求，這里主要介紹兩種應(yīng)用：1.電子束熔煉2.電子束焊接第5頁(yè)/共26頁(yè)電子束熔煉隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)高純金屬及合金的需要量越來(lái)越多，常規(guī)的冶煉方法已很難滿足要求，而真空電子束熔煉是一種有效提純方法，特別是對(duì)于在冶煉溫度下具有較低蒸汽壓的金屬和合金更為有效。大功率電子槍技術(shù)可對(duì)如Ta、Nb、Mo、Ti、Cr、Cu等金屬進(jìn)行凈化，及提精。作為超導(dǎo)線的基體材料所采用的高純銅，必須具有很高的純度（99.99%以上），而且要求結(jié)構(gòu)致密，無(wú)氣孔等缺陷。完全依靠電子槍技術(shù)。第6頁(yè)/共26頁(yè)工作原理電子束熔煉是一種特殊的真空冶金設(shè)備。利用爐中的電子槍可將幾十至數(shù)百kW的高能電子束聚焦在1cm2左右的焦點(diǎn)上，產(chǎn)生3500°C以上的高溫。當(dāng)高能電子束聚焦在欲熔煉的鎢、鉬、鉭、鈮、鋯等難熔金屬原料上時(shí)，就能夠?qū)⑦@些金屬熔化，達(dá)到熔煉或提純的目的。由于高溫區(qū)域有限，熔化的金屬需要一點(diǎn)一點(diǎn)地滴入下面的熔池，經(jīng)結(jié)晶器冷卻，凝固成錠。在高真空和高溫的作用下，液態(tài)金屬中的氣體和雜質(zhì)大量蒸發(fā)。從而得到高純度的致密的凝固態(tài)金屬錠。第7頁(yè)/共26頁(yè)相關(guān)公司日本電子株式會(huì)社簡(jiǎn)稱是JEOL，是世界頂級(jí)的科學(xué)儀器生產(chǎn)制造商。在中國(guó)國(guó)內(nèi)，眾多重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、科學(xué)院部門、科研所、大專院校、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、政府機(jī)構(gòu)和企業(yè)單位都有JEOL的產(chǎn)品。第8頁(yè)/共26頁(yè)JEBG

系列/大功率電子槍JEBG系列/大功率電子槍是為給寬塑料膜或鋼板持續(xù)且均勻加鍍金屬氧化物而設(shè)計(jì)的大型高能電子束蒸發(fā)源。例如，高密度磁帶生產(chǎn)或真空包裝用薄膜生產(chǎn)。大功率電子槍也可用于為等離子體顯示屏加鍍MgO薄膜和鋼板的表面加工。另外,大功率電子槍還被用于溶解高熔點(diǎn)材料和高純度金屬。第9頁(yè)/共26頁(yè)主要參數(shù)第10頁(yè)/共26頁(yè)第11頁(yè)/共26頁(yè)BS-EBM系列多目的電子束熔煉爐本裝置為以電子束為熱源,使用各種熔解用坩堝，對(duì)高熔點(diǎn)活性金屬進(jìn)行熔解?精煉的多目的電子束熔煉爐。適合研究開發(fā)及少量生產(chǎn)、省空間設(shè)計(jì)的小型溶解爐?？砂凑沼猛具x擇坩堝種類·材料供給系統(tǒng)·電子槍輸出功率。第12頁(yè)/共26頁(yè)棒材供應(yīng)裝置+引拔型坩堝電子槍融解?精煉?引拔BS–EBM對(duì)送進(jìn)中的棒材進(jìn)行照射、使棒材滴入角形坩堝充分進(jìn)行熔解?再將熔液傾入倒至引拔水冷坩堝。在引拔水冷坩堝中進(jìn)行融解?凝固?引拔、制作鑄塊。第13頁(yè)/共26頁(yè)材料供給機(jī)+角形熔液箱+回轉(zhuǎn)圓形坩堝融解?精煉?積層凝固材料供給機(jī)將顆粒材料投入角形熔爐。在角形熔爐中將材料進(jìn)行予熔?然后注入回轉(zhuǎn)圓形坩堝,進(jìn)行積層凝固?？纱钶d2臺(tái)電子槍BS–EBM可根據(jù)用途及所要求的輸出功率設(shè)置2臺(tái)電子槍?？煞謸?dān)照射熔液箱和回轉(zhuǎn)坩堝、棒材、引拔坩堝等多點(diǎn)目標(biāo)。第14頁(yè)/共26頁(yè)可更換的坩堝（點(diǎn)坩堝?條狀坩堝?傾倒坩堝）BS–EBM的棒材供給部分可以安裝3種類型的坩堝、用以對(duì)應(yīng)各種材料的工藝需要。棒材供給的先端部安裝有法蘭、可容易對(duì)各種坩堝進(jìn)行交換。3種類型的坩堝1.水冷點(diǎn)坩堝

2.水冷條狀坩堝

3.水冷傾倒坩堝第15頁(yè)/共26頁(yè)可選擇適合輸出功率的電源搭載于BS–EBM的電子槍、能根據(jù)其最大輸出功率（30kW/100kW/300kW）對(duì)電源進(jìn)行最優(yōu)化組合選定。第16頁(yè)/共26頁(yè)BS-EBMSeries技術(shù)指標(biāo)第17頁(yè)/共26頁(yè)電子束焊接國(guó)外在大功率、精密焊接電子槍上應(yīng)用的轟擊式陰極方面已做了大量工作。烏克蘭、俄羅斯、日本等國(guó)家現(xiàn)已成功地應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，其中以烏克蘭的巴頓電焊研究所最為突出第18頁(yè)/共26頁(yè)巴頓焊接研究所是隸屬于烏克蘭國(guó)家科學(xué)院的一個(gè)綜合性應(yīng)用技術(shù)研究所，成立于1934年。該所自成立以來(lái)一直重視焊接基礎(chǔ)理論研究和研究成果的實(shí)際應(yīng)用，已形成了非常完善且具有自己獨(dú)特風(fēng)格的科研體制，并取得了大量的具有世界先進(jìn)水平的技術(shù)成果。第19頁(yè)/共26頁(yè)真空電子焊接分部是巴頓電焊所主要的骨干部門之一，為前蘇聯(lián)、中國(guó)、東歐、日本、美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、韓國(guó)的航空航天、機(jī)械及汽車制造、儀器儀表等行業(yè)總共生產(chǎn)了800臺(tái)以上真空電子束焊接系統(tǒng)和整套裝備，領(lǐng)先開發(fā)了合金鋼、鋁合金、鈦合金、銅合金等多種材料焊深從0.1到400mm直線及空間曲線焊縫的真空電子束焊接工藝。第20頁(yè)/共26頁(yè)巴頓真空電子束焊接設(shè)備業(yè)已形成完整系列，分外置槍（定槍）與內(nèi)置槍（動(dòng)槍）；分高壓（120KV，150KV）及中壓（60KV），常用電子槍如下表：第21頁(yè)/共26頁(yè)P(yáng)ATON真空電子束焊機(jī)技術(shù)2000年，巴頓電焊所推出了第十代真空電子束焊接設(shè)備，得到美國(guó)及德國(guó)市場(chǎng)的認(rèn)可及高度評(píng)價(jià)。第22頁(yè)/共26頁(yè)國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀素有“點(diǎn)鐵成金”美譽(yù)的北京長(zhǎng)城鈦金公司再添“金手指”。一種最新型的冷陰極高壓輝光放電型大功率電子槍，在該公司研制成功。這種新型電子槍采用冷陰極，取消了傳統(tǒng)的鎢絲結(jié)構(gòu)，槍體本身不需要抽真空，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，使用壽命長(zhǎng)，成本僅為進(jìn)口同