空间电子束电聚焦系统的设计

根据国内外空间焊接技术的研究状况,提出了我国空间电子束焊枪用等径三圆筒单透镜作为主透镜的电聚焦系统设计方案和计算机辅助设计方法,利用计算机编程完成了聚焦系统的参数概算并取得了满意的结果.研究结果表明电子束电流散焦小,在偏转磁场中束截面较小,工件上的束斑半径最小可达0.656 15 mm,可满足空间焊接和切割的需要,并证实了空间电聚焦系统的计算和设计方法是正确的.     

电子束焊接电子枪电子光学系统设计

电子光学系统的设计是电子柬焊接电子枪设计的核心技术．介绍了电子柬焊接电子枪电子光学系统的组成,分析了电子束束斑构成的4种主要物理因素．根据局部真空电子柬焊接技术的要求,依据已给定的参数,通过计算得到了电子束会聚半角、光路尺寸、磁透镜的参数和结构．在此基础上设计完成的电子枪,达到了1)加速电压60kV,电子束束流134mA,即电子枪功率为8kW;2)电子枪在工件上的束斑尺寸,理论上设计计算直径为1．3mm,用AB试验法实测束斑直径为1.6mm;3)设计完成的电子光学系统满足了局部真空电子束焊接技术应用电子枪的需求;4)设计完成的电子枪集成应用于局部真空电子束焊机．经试验验证,设计完成后的8kW电子枪满足局部真空电子束焊接的要求。     

局部真空电子束旋转动密封装置设计

大尺寸旋转动密封技术是局部真空电子束焊接的关键技术 论述了旋转动密封技术方案和动密封机构的选择,研制了1台大尺寸旋转动密封试验装置.在真空度指标为6×10-3Pa,转动周期为3.8r/min情况下,经过试验得到:(1)旋转动密封机构,系统出气的主要原因是旋转时漏气,而材料表面出气及静态漏气都是次要的;(2)单层密封结构已能够保证所需要的真空度,可以不考虑带夹层的双层密封结构;(3)动密封结构中滚珠支撑作用是非常重要的,它可以在保证密封的同时,减小摩擦力50%左右.试验的结果表明,大尺寸旋转动密封技术方案是正确的,设计的大尺寸动密封机构是可行的.     

电子枪新型阴极的设计

轰击式LaB6阴极是一种电子枪的新型阴极,它不仅具有良好的电子光学系统结构,而且电子发射能力强大,对大功率电子枪的研制和开发有着重要意义.论述了新型轰击式LaB6阴极的工作原理、研究的意义、阴极材料的选择,并完成了轰击式阴极的设计和计算,设计完成了轰击式LaB6阴极的实验装置.通过实验得到,该轰击式LaB6阴极在阴极温度为1843K时具有最大发射电流450mA,其发射电流密度为3.58A/cm2.列举了典型试验数据并进行分析,得到所选用的LaB6的发射常数A为21.33,逸出功Φs为2.6eV,这与理论值非常接近,证明了试验的准确性和可靠性,该试验结果为大功率电子枪的开发研究、为大功率电子束焊接设备研制奠定了基础.