Установка для электроннолучевого нагрева

МАТ -кбй

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик ()656558

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 26.04.76 (21) 2348553/18-25 (23) Приоритет - (32) 02.05.75 (51) М, Кл,е

Н 01 J 37/30

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (33) ФРГ (31) Р2519537.3 (53) УДК 621.3. .038.617 (088.8) Опубликовано 05.04.79. Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 16.04.79 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Петер Зоммеркамп и Вальтер Хайль (ФРГ) Иностранная фирма

«Лейбольд-Хероз ГмбХ унд Ко. КГ» (ФРГ) (7! ) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО, ЛУЧЕВОГО НАГРЕВА

Изобретение относится к электроннолучевым приборам для местной обработки объектов и может быть использовано для нагрева, плавления и испарения материалов.

Известны электроннолучевые установки для нагрева объектов, в которых электронный луч формируется и отклоняется с помощью электростатических и магнитных систем (1) . Недостаток известных установок состоит в сложности формирующих систем.

Ближайшим техническим решением к предложенному является установка для электроннолучевого нагрева, содержащая охлаждаемый тигель и электронную пушку, состоящую из катода, формирующего электрода, анода, лучевода и двух магнитных систем для отклонения электронного луча в двух взаимно перпендикулярных направлениях Х и Y. Каждая магнитная система образована магнитопроводом с полюсными наконечниками и катушками возбуждения. Лучевод и магнитные системы заключены в цилиндрический корпус, в торце которого на выходе лучевода установлена крышка, через которую выведены полюсные наконечники Х-отклоняющей системы (2).

Недостатки известной установки связаны с тем, что под действием тепла, исходящего от нагреваемого материала, крышка электронной пушки прогревается до высокой температуры и, кроме того, она запыляется частицами обрабатываемого материала. Высокая температура крышки приводит к снижению надежности работы пушки, а загрязнение крышки — к последующему отслоению напыленного материала и попаданию его в тигель. Этот недостаток особенно существенен, поскольку установка должна обеспечивать чистоту последовательно испаряемых материалов.

Цель изобретения — повышение надежности установки.

Эта цель достигается тем, что крышка корпуса от начала полюсных наконечников

Х-отклоняющей системы наклонена под углом 30 — 80 к оси лучевода при оптималь2о ном диапазоне углов наклона 45 — 70 . Полюсные наконечники Х-отклоняющей системы установлены в плоскости, расположенной по одну сторону от оси лучевода вместе с испарительным тиглем.

656558

1О

Формула изобретения

1s

Внутренние поверхности полюсных наконечников Х-отклоняющей системы расположены по касательной к цилиндрической поверхности корпуса под углом 20 — 90 (оптимальный диапазон углов наклона 45 — 70 ) друг к другу.

Магнитопровод Y-отклоняющей системы выполнен в виде замкнутой рамы, охватывающей лучевод, на сторонах которой, расположенных по обе стороны плоскости симметрии полюсных наконечников X-отклоняющей системы, установлены катушки возбуждения, а на поперечных указанной плоскости сторонах — полюсные наконечники.

Тигель закреплен между полюсными наконечниками Х-отклоняющей системы и снабжен боковыми накладками, образующими продолжение полюсных наконечников Х-отклоняющей системы:

На фиг. 1 показана предложенная установка (электронная пушка дана в разрезе); на фиг. 2 — разрез А — А; на фиг. 3 — относительное расположение пушки и тигля; на фиг. 4 — тигель с накладками.

Электронная пушка (фиг. 1) содержит катод 1 и формирующий (цилиндр Венельта) электрод 2, установленные на изоляторе 3, снабженном радиатором 4. Изолятор окружен экранирующим колпаком 5. Анод 6 выполнен с каналом, переходящим в цилиндрический лучевод 7. Внутри цилиндрического корпуса 8 установлены охватывающие лучевод магнитные системы 9, 10, отклоняющие луч в направлениях Х и Y соответственно.

Лучевод 7 и корпус 8 вакуумноплотно соединены крышкой 11.

Отклоняющая система 9 состоит из магнитопровода 12 и установленной на нем катушки возбуждения 13. Магнитопровод 12 соединен с полюсными наконечниками 14 (на фиг. 1 виден только один наконечник).

Крышка 11 наклонена к оси лучевода.

Магнитопровод 12, катушки 13 и полюсные наконечники 14 расположены по одну сторону плоскости симметрии Б — Б, проходящей через ось лучевода 7. Внутренние поверхности наконечников 14 установлены под углом друг к другу. Y-отклоняющая система

10 содержит раму, на которой закреплены катушки 15, 16 и полюсные наконечники 17 и 18.

На фиг. 3 показана входная часть пушки.

Электронный луч отклоняется системой 9 по криволинейной траектории в направлении тигля 19, охлаждаемого водой. Тигель поворачивается вокруг вертикальной оси для совмещения с лучом.

На полюсных наконечниках 14 расположен изготовленный из меди охлаждаемый экран 20, имеющий коническое отверстие 21, экран предотвращает загрязнение пушки испаренным металлом и служащий в качестве ловушки для части отраженных электронов. зо

4S

so

Вместо экрана в полюсные наконечники

14 может быть помещен тигель (фиг. 4).

При этом полюсные наконечники 14 укорачивают, а тигель снабжают накладками 22.

Положительный эффект достигается при выполнении угла наклона крышки в диапазоне 30 — 80, а угла между полюсными наконечниками 14 20 — 90, однако оптимальными величинами являются 45 — 70 для обоих угловых величин. Выход за эти пределы снижает эффективность использования объекта или приводит к паразитным воздействиям на электронный луч.

I. Установка для электроннолучевого нагрева, содержащая охлаждаемый тигель и электронную пушку, состоящую из катода, формирующего электрода, анода, лучевода и двух магнитных систем для отклонения электронного луча в двух взаимноперпендикулярных направлениях X и У, каждая из которых образована магнитопроводом с полюсными наконечниками и катушками возбуждения, причем лучевод и магнитные системы заключены в цилиндрический корпус, в торце которого на выходе лучевода установлена крышка, через которую выведены полюсные наконечники Х-отклоняющей системы, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы установки, крышка корпуса от начала полюсных наконечников Х-отклоняющей системы наклонена под углом 30 — 80 к оси лучевода.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что угол наклона крышки корпуса к оси луч ев од а сост а вл яет 45 — 70 .

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что полюсные наконечники Х-отклоняющей системы установлены в плоскости, расположенной по одну сторону от оси лучевода вместе с испарительным тиглем.

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что внутренние поверхности полюсных наконечников Х-отклоняющей системы расположены по касательной к цилиндрической поверхности корпуса под углом 20 — 90 друг к другу.

5. Установка по пп. 1 и 4,отличающаяся тем, что угол между внутренними поверхностями Х-отклоняющей системы составляет

45 — 7,0 .

6. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что магнитопровод Y-отклоняющей системы выполнен в виде замкнутой рамы, охватывающей лучевод, на сторонах которой, расположенных по обе стороны плоскости симметрии полюсных наконечников X-отклоняющей системы, установлены катушки возбуждения, а на поперечных указанной плоскости сторонах — полюсные наконечники.

656558

А-А

Б з

Фиг. г

Фиг, 3 ггиг. 4

Составитель В. Обухов

Редактор Т. Орловская Техред О. Луговая Корректор П. Макаревич

Заказ 1604/55 Тираж 922 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от к р ыт н и

I f 3035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7. Установка по пп. 1 и 3, отличающаяся тем, что испарительный тигель закреплен между полюсными наконечниками Х-отклоняющей системы.

8. Установка по пп. 1, 3 и 7, отличающаяся тем, что испарительный тигель снабжен боковыми накладками, образующими гродолжение полюсных наконечников Х-отклоняющей системы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 137205, кл. Н 01 J 3377//0066, 1960.

2. Патент ФРГ № 1248175, кл. 21 g 21/01, 1975.