[发明专利]一种电子枪及应用于其的电子束选区熔化装置在审

专利信息
申请号: 201611092584.5 申请日: 2016-12-01
公开(公告)号: CN106783479A 公开(公告)日: 2017-05-31
发明(设计)人: 郭光耀 申请(专利权)人: 西安智熔金属打印系统有限公司
主分类号: H01J29/48 分类号: H01J29/48;B22F3/105;B33Y30/00
代理公司: 深圳市科进知识产权代理事务所(普通合伙)44316 代理人: 赵勍毅
地址: 710000 陕西省西安市高新*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 电子枪 应用于 电子束 选区 熔化 装置
【权利要求书】:

1.一种电子枪,其特征在于,包括阴极单元、阳极单元、栅极单元和双聚焦线圈单元,

所述阴极单元受热后逸出热电子;

所述栅极单元,用于汇聚所述热电子和控制穿过所述阳极单元的热电子数量;

所述阳极单元设置于所述阴极单元下方,其中心开设有阳极中心孔,所述阳极单元与所述阴极单元之间产生电位差,使所述栅极单元汇聚的热电子加速穿过所述阳极中心孔;

所述双聚焦线圈单元,用于对穿过所述阳极中心孔的热电子进行汇聚,所述双聚焦线圈单元包括一级磁聚焦线圈和二级磁聚焦线圈,所述一级磁聚焦线圈对穿过所述阳极中心孔的热电子进行首次汇聚,得到小会聚角电子束,所述二级磁聚焦线圈对所述小会聚角电子束进行二次聚焦,得到具有精细束斑直径的电子束。

2.根据权利要求1所述的电子枪,其特征在于,所述栅极单元为中心开孔的具有理论弧度的杯型,并完全罩住所述阴极单元。

3.根据权利要求2所述的电子枪,其特征在于,所述栅极单元与所述阴极单元形成负电位差,可通过调节所述负电位差来控制穿过所述阳极单元的热电子数量。

4.根据权利要求1所述的电子枪,其特征在于,所述双聚焦线圈单元设置于所述阳极中心孔下方。

5.根据权利要求1所述的电子枪,其特征在于,所述小会聚角电子束的汇聚束斑直径为rz=(Q1/P)×remin,

其中,Q1为一级聚焦束斑到一级聚焦线圈中心距离;P为阳极孔处聚焦束斑到一级聚焦线圈中心距离,remin为阳极孔处聚焦的电子束半径。

6.根据权利要求5所述的电子枪,其特征在于,所述精细束斑直径的电子束的束斑直径为r=(Q2/Q1)×rz,

其中,Q2为二级聚焦束斑到二级聚焦线圈中心的距离;Q1为一级聚焦线圈中心与二级聚焦线圈中心的距离。

7.根据权利要求1所述的电子枪,其特征在于,还包括高压电缆接头,所述高压电缆接头用于分别将所述阴极单元和所述栅极单元与高压电源相连接。

8.根据权利要求1所述的电子枪,其特征在于,所述阴极单元设置于所述电子枪最上方。

9.根据权利要求1所述的电子枪,还包括电子枪外壳和与所述电子枪外壳相连通的真空系统管路。

10.一种电子束选区熔化装置,其特征在于,包括真空成型室、真空系统、控制系统、高压电源装置和权利要求1-9中任意一项所述的电子枪。

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