ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Данная работа явилась результатом выполнения научно исследовательской работы.

Устройство для осуществления способа включает перфорированный коллекторный электрод, цилиндр Фарадея, который выполнен вращающимся с возможностью радиального перемещения внутри перфорированного коллекторного электрода, который выполнен в форме кольца со сквозными отверстиями малого диаметра и расположен таким образом, чтобы центры его сквозных отверстий совпадали с центрами ячеек Пеннинга с локальным плазменным образованием, из которых извлекаются электроны под действием плавно регулируемого ускоряющего напряжения.

Устройство для осуществления способа измерения распределения тока радиально сходящихся ленточных пучков электронов, состоит из: 1 - коллекторный электрод, 2 - отверстия, 3 - цилиндр Фарадея, 4 - защитный экран (часть экрана с отпечатками пучков), 5 - защитный кожух (фторопластовая трубка), 6 - держатель цилиндра Фарадея, 7 - втулка токопроводящая, 8 - держатель прижимной клеммы токосъемника, 9 - электропровода, 10 - синхронный электродвигатель, 11 - опорный диск (столик), 12 - шпилька, 13 - диэлектрический переходной вал.

Цилиндр Фарадея длиной 60 мм и диаметром 5 мм помещен в защитный кожух для исключения тока утечки с его боковой поверхности, во внутренней полости имеется входной канал, уменьшающий угол отражения собранных электронов за счет конструктивного исполнения дна цилиндра с малым поперечным сечением, крепится в диэлектрическом держателе с помощью металлической шпильки, с учетом возможного радиального перемещения. Через диэлектрический держатель, запрессованный в медную токопроводящую втулку, вставленную и закрепленную винтом в диэлектрический переходной вал, цилиндр Фарадея устанавливается на ось синхронного электродвигателя (СД-54). При включении в электрическую цепь электродвигателя по электропроводам через электрический разъем в вакуумной камере цилиндр Фарадея приводился во вращение со скоростью 2,24 об/мин вокруг своей оси в горизонтальной плоскости 28-ми сквозных отверстий внутри кольцевого перфорированного коллекторного электрода. Электроны, проникающие сквозь малые отверстия в коллекторном электроде, попадают в цилиндр Фарадея, который выдает электрические сигналы на регистрирующий измерительный прибор. Таким образом, на пути 28-ми радиально сходящихся ленточных пучков электронов устанавливался кольцевой коллекторный электрод с отверстиями, диаметр которых (1,2 мм) заведомо меньше сечения исследуемых пучков (1,5х10 мм), результате ток выделенной части пучка пропорционален плотности тока в месте расположения отверстий:

J(r) = I(r)

S

где I( r) - ток, проходящий через отверстие, S - площадь поперечного сечения отверстия.

Погрешность измерений, обусловленная ошибкой d в измерении тока, определяется из выражения:

J = d

S

Т.е. ошибка в определении плотности тока зависит от абсолютной ошибкиdв измерении тока электронов, проходящих сквозь отверстие площадью поперечного сеченияS.

Численная оценка показала относительно небольшой разброс электронных токов и не превышает ± 5 %, с учетом погрешности измерения.

Экспериментальные результаты могут считаться вполне достоверными, поскольку они получены при стабильной эмиссии электронов, а регистрация и измерение токов проводились с многократным повторением, вращающимся цилиндром Фарадея - одним из самых точных приборов.

Предлагаемый способ и устройство для его осуществления дает основание считать радиально сходящиеся пучки электронов однородными по периметру (длина окружности) коаксиально установленной мишени (образца), а равномерный вклад энергии ускоренных электронов в поверхность обрабатываемой детали производить термообработку в технологических процессах различного назначения.

Для проведения ряда технологических операций, таких как электронно-лучевая закалка, пайка и сварка деталей цилиндрической формы, отверждения лаков и смол на поверхности проводов и кабелей, повышения термостойкости полимерных труб и - т.д., очень важен равномерный, требуемый вклад энергии ускоренных электронов плотность мощности, в зависимости от конкретного вида технологического процесса. При практическом использовании заявляемое изобретение станет ключевым в электронно-лучевой технике, поскольку способ измерения распределения тока и устройство для его осуществления позволяет устанавливать истинные значения токов электронных радиально сходящихся пучков, как с круглым сечением, так и плосколучевого типа. Применение одного вращающегося цилиндра Фарадея, который является самым точным прибором с большим диапазоном измерений тока, снижает трудоемкость процесса измерений, повышает точность методики. Устройство отличается простотой конструкции, удобством в обслуживании и изготовлении, имеет несложные сборные элементы, легко встраивается в коаксиальную систему.