Elektronikus fény
Elektromos hegesztési technológia
Az elektronsugarat (egy gerendát) a gyorsított elektronok éles fókuszának nevezik. A katód által kibocsátott elektronáramot a katód és az anód közötti potenciálkülönbség vákuumban felgyorsítja, majd kis dimenziójú helyre (néhány századtól néhány milliméterig terjedő átmérő) fókuszál.
Amikor a felgyorsult elektronok lelassulnak a fém test felszínénél, kinetikus energiájuk hőenergiává alakul. Minél nagyobb a teljesítménysűrűség azon a ponton, ahol a gerenda lelassul, annál nagyobb a helyi fűtés. A teljesítménykoncentráció szerint az elektronsugár csak az optikai kvantumgenerátor fénysugáránál alacsonyabb (2-2. Táblázat).
Az elektronsugaras hegesztés fejlesztésének fő mérföldkövei a termikus kibocsátások felfedezése, a mágneses és elektrosztatikus tengelyirányú szimmetrikus mezők használata az elektronsugarak fókuszálására, a vákuumtechnológia fejlesztése. Az elektronsugaras hegesztés ipari alkalmazása a század késői 50-es éveiben kezdődött.
A fém felgyorsító feszültségétől és tulajdonságaitól függően az elektródok több tízmélységnyi mélységig képesek behatolni az anyagba. Az elektron több ütközést tapasztal és energiát veszít, mozgásának sebessége és iránya megváltozik. Az elektron ütközés utáni valószínű eltérésének szöge a csökkenő elektronsebességgel növekszik, ennek eredményeképpen az út végső részében az elektron energiájának nagy részét megteszik. Így az elektronikus fűtés maga az anyagban fordul elő, szemben a hagyományos, széles körben
hegesztési forrásokban használják, a fém felületét felmelegítve. A legintenzívebb felszabadulást figyeljük meg az elektron átlagos szabad útján.
A hegesztőfürdő reaktív hatással van az elpárolgott fém, termikus és röntgen sugárzás, az elektronáram hatására, valamint a másodlagos és termikus elektronok visszahúzónyomására. Az elpárologtatott fém nyomóereje a fürdőre ható teljes erőhatás fő része, értéke több grammot is elérhet.
Az elektronsugárban az igényelt tulajdonságokkal rendelkező elektronsugár keletkezik. Ahhoz, hogy a hangsúly az elektronsugár helyszínen jelentős teljesítmény kisebb rész lehet minimalizálni a befolyása hibákat elektron optika, kölcsönös taszítása az elektronok a gerenda, elektron termikus sebessége az elektronok eloszlatni a maradék molekulák, és megjelent a hegesztés során gázok és gőzök. Megpróbálnak magas specifikus sugárzási teljesítményt tartani a pisztolytól nagy távolságra.
Minden elektronsugaras pisztolyban ezeknek a hegesztési elektronsugarak kialakulásának a feltételei az előírt követelmények függvényében változó mértékűek. Az elektronsugaras hegesztés első pisztolyaiban az elektronsugarat csak egy katódelektród segítségével alakították ki, további fókuszáló rendszerek használata nélkül (2-12. Ábra, a). A pisztoly anódja maga a termék volt. Az ilyen egykascáciás elektrosztatikus fókuszáló rendszer nem képes biztosítani egy nagy energiasűrűségű, intenzív elektronsugarat. Ezért a segítségével viszonylag kis vastagságú (1-2 mm) fémek kombinálhatók. A hegesztési zónában a reflektorok közelsége növeli az elektromos leállások veszélyét. Az egylépcsős elektrosztatikus fókuszú pisztoly technológiai és elektron-optikai jellemzői fokozódnak a gyorsító elektród bevezetésével a termék potenciáljával (2-12. Ábra, b). Ugyanakkor csökken az elektromos bontás és a kisülések lehetősége, és akár egy nem-irányú gyorsító feszültség is használható a pisztoly meghajtására.
A hegesztési elektronsugarak kialakításának legelterjedtebb módja az elektrosztatikus és elektromágneses fókuszálás. A kombinált sugárfókuszú puskáknál a katódból, katódelektródából és egy gyorsító anódelektródából álló keresőfény egy konvergáló elektronsugarat képez. A minimális sugár keresztmetszetét (általában csökkenés) a hegesztett tárgyra vetítik egy elektromágneses fókuszáló rendszer segítségével (2-12. Ábra, c).
A hegesztőpisztolyokat a gyorsító feszültség nagysága három fő osztályra oszthatja: 1 - kisfeszültségű
2 - közbenső gyorsítással
és 3 - nagyfeszültségű (UycK
= 80- ^ 200 kV). A gerendák teljesítménye 0,3-100 kW tartományban van. A termikus katódok által kibocsátott elektronsugarak nagyvákuumban (10
5 mm higany. v.). A gáz-kisütő pisztolyokban és hideg katódpisztolyokban a vákuum 10 "x-10 mm Hg.
Az elektronsugár fő követelményei meglehetősen nagy energiasűrűségűek a wn fűtési helyén és az aX-gerenda kis mértékű konvergenciatengelyén a terméken. Ezek a követelmények nagyobb mértékben teljesülnek egy nagy elektronenergiában:
ahol In a sugáráram.
Ugyanakkor a karbantartó személyzetnek az elektronok fékezésével generált röntgensugarak elleni védelme bonyolult a növekvő elektronenergiával. Maga a pisztoly és az áramforrás nehezebbé válik.