Файл: Носков Д.А. Электронно-ионное оборудование технологического назначения.pdf

- 100 -

Данная система обеспечивает выполнение рснов«ых операций при сверхвысоком вакууме ( Ю - ^ - ю " тор), получаемом с помощью двух ионных наоосов.

5-3. Вакуумные системы установок с выводом пучка в атмосферу

Необходимость вывода пучка заряденнь1"' частиц,в частно­ сти электронов в атмосферу или среду инертного газа, дик­ туется нуждагя сварочного производства, когда необходимо применять электронно-лучевую сварку на крутых деталях в труднодоступных местах или требуется получить сварные швы с минимальными поперечнгчи размерами при малом тепловлонении.

Для в;зода пучка из вакуумной камеры известно несколь­ ко способов. Наиболее простым г.вляется вывод электронов че ­ рез тонкую ыеаалличвскую фольгу, толщина которой меньше

различных типов ускорителей. Однако этот метод не пригоден

газ под небольшим давлением, что предотвращало попадания в область электронной пушки воздуха. Между каналом и элект­ ронной пушкой была установлена азотная ловушка, выморажи­ вающая натекающий через отверстие г ь з . Несмотря на яростоту,дан1шй способ не нашел применения в установках техноло­ гического назначения

В сварочных электронио-лучевых установг ;х применяют для вывода пучка через систему дифферекциалто откачиваемых ка -

- iOl -

о

с-

мер, разделенно диафрагмами. Такое устройотво было.разра­ ботано во Всесоюзной ьлектроте.кническом институте в 1932

году. В качестве выходных диафрагм обычно используются во­ ронки о углом раствора около 50° . Придание отверстию формы

воровки позволяет "качигельно уменьшить количество газа,

шая часть газа остается г первой камере и откачивается .Прив-

цяимяльняш схема вакуумной системы установки для оварки электронным лучом в атмосфере воздуха или инертного таза показана на рис.5-3-1. По C X O L J видно, что первая камера

Ряс.5-3-1. Схема сварочной установки с выводлм пучка в атмосферу;

1,2,3-рабочий стол и свариваемые дзтали', 4,5,6 - про - межуочные камеры; 7-чысоков'„кууикв я камара;9,1и-бло- ки питаниелиа-°ы л пушки; П-соедьнитегьиый кабель}

12-чзолятср Ki .-отлого уз па; 13-катод; 14-катодный рдектрод, 15_а:10д; 16,17-ваку^мные затворы; 18,19, 20-форвакуумиые насосы; 21-закуу^ные кра°ы.

- 102 -

откачивается только форвакуумнын насосов. Для откачки вто­ рой каперы, в которую поступает значительно веныгя газа, лепользузтоя второй форвакуумный насос. Рабочая каыера и область пушки откачиваются раздельно не зав си мыля диффу­ зионным!! наоооамл^ Выходное отверстие окружено дополнитель­ ной кольцевой камерой, в которую год давлением, несколько" повышающим атмосферное, поступает инертныЬ газ. Гаэ выте­ кав? из этой камеры ках в сторону места свауни в создает защитную атмосферу вокр)*< ива, так в в сторону откачиваемых камер о вредными отверстиями. Ивврггстй газ\ооздавт своеоб­ разий газовый затвор, предохраняющий область пувки от про­ никновения воздуха и паров свариваемого металла.

Аналогичные вакуумные системы применяют в установках с выводом пучка через систему диафрагм.

ческого назначения, обеспечивай? питанием основные и вспо­ могательные узлы установок, 6 соответствии с нлзначьаиеы

ления процессом обработки ь перемецешеы луча по обраба­

В данной главе рассматриваются юльки схемы питания электронно-оптическиу систем, точнее электронных пушен а ионных ИСТОЧНИКОВ, работающих при высоких напряжениях.

писывать от вы11ускг9М1.,х промышленностью ~тандар:г:щх источ­

ляется преобразование злен-рпеской энергии сети в высокое

- 104 -

чае легирования ионгчи) непрерывность и постоянстве ско­ рости пссгуллениг примеси. В этом случае для питания ус­ коряющие электродов приыеныл стабилизирование посюянное напряжение. В некоторых случаях не чиеют значения перводаческие колебания подвозимой мощное :и, напримр для некоторых видов электронно-лучевого нагрева, тогда можно использовать для питании переменное напряжение про­

щегтвлиться путем импульсной бомбардировки. Для питания

В общем случае электрп"вская схема пкдевая ялектрон- но-оптвс еской системы должна удовлетворять следующим ос­ новным требоьаняьн:

J . Обеспечить п~лучение нокияальннх токов л яапряже- ш.Л при переменной гагруэке.

2 . Допускать ретчиролание -ОКОР И напряжений в опре­

£)СТРТОЧНЭ высокими, чтобы обеспечг-ь внеокуй надежность установки при дя-тельной негрернвной работе и большой об­

щий cpjR сужба.

8. В схеле долкни быть система контроля и индикации,

которая позволила он судить о 1$уткциониро*ваяии блоков.

о~одняютс.' с учетом назгачения и особенностей конкретной установки.

- 105 -

6 - 1 . Бпок-сгеиа питания электроннооптических систем

Схемы питания систем ускорения и формирования пучков состоят из нескольких функциональных блоков, обеспечиваю­ щих преоб,азозание напряжения, модуляцию тока пучке,пига~ ние катода или источника игнов, стабиляцию напряжения и другие функции. На рис,6-1-1 приведена простая б л о к - с х е ­ ма электисно-л^чевой установки. Преобразование напряжеьиа сети осуществляется в блоке 2. Высокое напряжение подается через блок питания катода 5 на катодный узел 7, в которому

i

Р и с . б - I - I . Блок-схема питания электроннотоптических

пряжении, снижаемого с дал..теля 4, с эталонным напрячениен

стзе установок. В схемах питания некоторых спбцианизировакнь?х установок отдельные олоки могут отсутствовать уза^ в

- 106 -

установках с двухэлектродными неуправляемыми пушкгми от­

новках для изготовления микросхем, в которых прздусмот- рено-автоматическое управление процессом обработни, имеются блоки программного управления электронным лучом 1 переяещемем отола. Эти блоки представляют собой слож­ нее радиозвектролные схемн. В ряде случв-г в для управле­ ния ритмам* обработки применяют элэктронные вычислитель­

ковоътвые (до 150 кв) источники ускоряющего напряжения, подразделяемые по мощности на источники малой мощности

умен-леюи габаритов и полугнил падающей нагрузочной харавтеристикг изготавливают со схемами умно.-.енир, работаю­ щими на высогэй частоте от мотор-^енератооных установок или от ламповых генераторов. Одн.. из схем малогабаритного

пульсаций напряжения, первичной обмоткой повышающего тран­ сформатора, г^со::ов6льтная обмотка которого подключен/ч в входу схемы умножения. Такая схема имеет падающую нагрузоч-