[发明专利]EB炉熔炼过程中EB枪气体流量控制的方法

说明书

技术领域

本发明属EB炉真空熔炼中电子枪稳定发射电子束的控制方法技术领域。

技术背景

EB炉熔炼需要电子枪发射出稳定的电子束，而电子束在被发射出来的过程中由于同性电子的排斥作用会发生向四周扩散、不能稳定聚焦的现象，使电子束不能顺利的通过各处腔体，打到所需熔炼的物料上。如不加以控制会导致电子束能量发生损失，极大地影响熔炼效率和熔炼质量，严重的还会损坏电子枪及其附属设备。

发明内容

本发明的目的是大大减少或消除电子束出现向周围扩散、不能稳定聚焦现象的几率，减少电子束损失，使电子束能被稳定、高效的发射出来，提高熔炼效率和质量，保护设备的安全。

本发明采用如下技术方案实现。

EB炉熔炼过程中EB枪气体流量控制的方法，本发明特征在于，步骤为，

1）、将电子枪的中间腔抽真空，直到中间腔真空计读数在5×10^-4hPa以下；观察电子枪流量控制器读数，直到流量控制压力值显示在10^-6mbar以下且稳定；

2）、启动电子枪，并发射电子束，观察电子束的形态：由上至下逐渐变粗，整体适中；颜色为亮蓝色；

3）、当上诉条件都达到并启动电子束时后，打开气体流量控制器开关，将流量控制数值从起始数值5×10-6mbar L/S逐渐调整到5×10^-2mbar L/S。观察电子束轮廓形态，如轮廓不明显，形态整体偏大，电子束颜色逐渐呈现红色，则说明电子束没有调整到最佳状况，流量控制没有达到最佳效果；

4）、进一步调整气体流量控制器数值，从5×10^-2mbar L/S逐渐调整到6×10^-1mbar L/S。在此过程中任一阶段，如果电子束轮廓明显、形态适中，并呈现出亮蓝色，则说明电子束调整到最佳状况，流量控制达到预想效果，即停止调整气体流量；

5）、在电子束发射运行过程中，随着使用时间的增加、环境温度的变化，气体流量需要随时调整，但通常会稳定在一个压力段上，即5×10^-2mbar L/S—6×10^-1mbar L/S之间。调整的标准是电子束轮廓明显，形态适中，呈现亮蓝色并不会发出刺眼的光束。

本发明的有益效果为，本发明方法确定通过针阀和气体流量调节控制装置调整电子束所经过的中间腔内的剩余气体的流量来达到电子束理想的聚焦效果。通过实验得出的结论是要达到理想的状态，中间腔内剩余气体的流量应控制在5×10^-2mbar L/S—6×10^-1mbar L/S之间。

本工艺方法的有益效果是：通过气体流量控制装置改变中间腔内剩余空气的流量来达到让电子束更好的产生自聚焦作用，稳定电子束的发射状态，减少电子束的能量损失，进而达到提高熔炼效率和熔炼质量，保护电子枪的目的。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步解释。

附图说明

图1为本发明电子枪真空示意图；

图2为气体流量控制装置结构示意图；

图3为稳定的电子束示意图。

具体实施方式

见图1，图2，图3所示，EB炉熔炼过程中EB枪气体流量控制的方法，本发明特征在于，步骤为，

1）、将电子枪的中间腔抽真空，直到中间腔真空计读数在5×10^-4hPa以下；观察电子枪流量控制器读数，直到流量控制压力值显示在10^-6mbar以下且稳定；

2）、启动电子枪，并发射电子束，观察电子束的形态：由上至下逐渐变粗，整体适中；颜色为亮蓝色；

3）、当上诉条件都达到并启动电子束时后，打开气体流量控制器开关，将流量控制数值从起始数值5×10-6mbar L/S逐渐调整到5×10^-2mbar L/S。观察电子束轮廓形态，如轮廓不明显，形态整体偏大，电子束颜色逐渐呈现红色，则说明电子束没有调整到最佳状况，流量控制没有达到最佳效果；

4）、进一步调整气体流量控制器数值，从5×10^-2mbar L/S逐渐调整到6×10^-1mbar L/S。在此过程中任一阶段，如果电子束轮廓明显、形态适中，并呈现出亮蓝色，则说明电子束调整到最佳状况，流量控制达到预想效果，即停止调整气体流量；