Разработка и внедрение в промышленность технологических электронно-лучевых систем с плазменными эмиттерами
Проведены комплексные исследования условий генерации в газовых разрядах низкого давления неоднородных плазменных образований и их эмиссионных свойств, исследованы принципы формирования электронных пучков в системах с плазменной эмиссионной поверхностью, изучены особенности эмиссии электронов в газ повышенного давления.
Cозданы эффективные эмиттеры электронов с высокой плотностью тока (до 300 А/см2), разработаны методы управления эмиссией и способы подавления колебаний, созданы системы формирования электронных пучков со стабильными электронно-оптическими параметрами. Впервые обеспечена генерация в плазменных источниках электронных пучков, которые по яркости и мощности соответствовали уровню современных термокатодных пушек.
Разработанные общие принципы формирования плазменных эмиттеров с большой эмиссионной поверхностью послужили основой для создания нового класса эффективных электронных нагревателей с пучком большого сечения.
Решены вопросы конструирования и производства электронных источников с плазменными эмиттерами для различных целей. Плазменные электронные пушки намного превзошли существующие пушки с термокатодами по ресурсу работы, надежности, отличались от них гораздо меньшими требованиями к вакуумным условиям, степени чистоты в рабочей камере.
В испытаниях выявлены особенности эксплуатации созданных электронно-лучевых установок и их технологические возможности в конкретных отраслях промышленности, освоено их серийное производство. Более 90 установок внедрено на 48 предприятиях и в ряде организаций. Показана экономическая целесообразность использования электронно-лучевой сварки вместо традиционных методов при одновременном повышении качества сварных соединений.
Источник электронов с плазменным эмиттером. Энергия электронов 10 - 50 кэВ, ток до 250 мА, диаметр пучка 0.5 мм
Сегодня плазменные электронные пушки работают в атомной промышленности и металлургии. Автоматическая линия сварки ТВЭЛов на Новосибирском заводе химических концентратов
Электродная схема отражательного разряда с полым катодом
АВТОРЫ:
С. И. Белюк, зав. лабораторией, к.т.н. (Институт сильноточной электроники АН СССР); Ю. Е. Крейндель, зам. директора по НР, профессор, д.т.н. (Институт электрофизики УрО АН СССР); В. А. Груздев, зав. кафедрой, доцент, к.т.н.; Н. Г. Ремпе, зав. лабораторией, к.ф.-м.н. (Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники); С. В. Гавринцев, нач. отдела, к.т.н.; В. П. Кокшаров, нач. сектора; Н. В. Минаев, нач. сектора (Научно-исследовательский технологический институт); В. И. Солдатов, зам. главного инженера (Саратовское электроагрегатное производственное объединение)
