[实用新型]一种用于模拟空间电子束流装置的均匀散焦电子枪

说明书

本实用新型提出一种用于模拟空间电子束流装置的均匀散焦电子枪，高压陶瓷组件包括：高压陶瓷筒、阴极引线杆、灯丝引线杆、阴极支撑座、高压瓷筒连接法兰、盖帽封接环；阳极组件包括：阳极环、阳极陶瓷筒、阳极引线、阳极封接法兰；阴极组件包括：阴极盖上、阴极盖下、灯丝座Ⅰ、灯丝座Ⅱ、盘香型灯丝，高压陶瓷筒分上下两体；真空法兰盘与高压瓷筒连接法兰由氩弧焊连接；阳极封接法兰与真空法兰盘由螺钉连接；阳极陶瓷筒内部空腔内放置阳极引线；阳极陶瓷筒外部固定散焦永磁体；阴极盖上与阴极盖下扣合固定栅网，盘香型灯丝端面与栅网有间隔；阴极盖外表面粗糙度≤0.4。效果：散焦均匀，散焦截面大。具有良好的绝缘性、气密性和牢固性。

技术领域

本实用新型属于模拟宇宙空间电子束辐照装置，涉及辐照用电子枪。

背景技术

来自宇宙空间的高能电子束对航天器（如人造卫星、星球探测器、空间站等）表面材料产生影响，乃至影响航天器内部仪器以及关键元器件。通过研究宇宙空间电子之间的相互作用、电子束流对航天器的影响机理以及定量电子束流强度测量，从而优化改进航天器宇宙空间电子束流屏蔽设备，实验室通过模拟空间电子束辐照装置来模拟该物理过程。

试验装置产生的电子束流模型应尽可能接近宇宙空间高能电子束流。为此，试验装置中的主要器件——电子枪，其性能的优劣，一定程度上决定了形成物理模型的真实性和可靠性。目前电子束辐照枪体积大，携带不便，且存在高压下爬电打火现象。

实用新型内容

本实用新型为解决背景技术提出的问题，提出一种用于模拟空间电子束流装置的均匀散焦电子枪，主要应用于小功率、便携式电子束辐照设备。

本实用新型的技术方案：一种用于模拟空间电子束流装置的均匀散焦电子枪，包括高压陶瓷组件、阳极组件、阴极组件、真空法兰盘，真空法兰盘为标准真空法兰，其中高压陶瓷组件包括：高压陶瓷筒、阴极引线杆、灯丝引线杆、阴极支撑座、高压瓷筒连接法兰、盖帽封接环；阳极组件包括：阳极环、阳极陶瓷筒、阳极引线、阳极封接法兰；阴极组件包括：阴极盖上、阴极盖下、灯丝座Ⅰ、灯丝座Ⅱ、盘香型灯丝，所述高压陶瓷筒分为上下两体，分别置于高压瓷筒连接法兰上下两侧，高压陶瓷筒下体外表面为波纹状；所述真空法兰盘与高压陶瓷组件的高压瓷筒连接法兰通过氩弧焊连接在一起；所述阳极组件的阳极封接法兰与真空法兰盘通过固定螺钉连接在一起；阳极陶瓷筒外部固定有散焦永磁体；所述阳极陶瓷筒内部有空腔，空腔内放置阳极引线，阳极引线上头穿入阳极环、下头穿过阳极封接法兰，阳极引线将阳极环和真空法兰盘连接在一起；阴极盖上与阴极盖下扣合并在扣合处固定有栅网，盘香型灯丝伸出两条腿，两条腿分别贴合在灯丝座Ⅰ和灯丝座Ⅱ上，并通过压板和螺钉与灯丝座Ⅰ、灯丝座Ⅱ相固定，盘香型灯丝端面与阴极盖上端面保持平行，盘香型灯丝螺距均匀，栅网栅格大小尺寸保持一致，盘香型灯丝端面与栅网间有间隔距离；阴极组件中阴极盖上和阴极盖下外表面为抛光面，表面粗糙度不高于0.4。

所述栅网为蜂窝状六边形栅格网。

所述阴极组件采用直热式纯钨阴极。

所述阴极组件与高压陶瓷组件之间通过螺钉连接在一起。

优选的，盘香型灯丝端面与栅网的距离在0.3~0.5mm之间。

阳极陶瓷筒与阳极封接法兰是台阶式配合结构。

本实用新型的有益效果：采用标准真空法兰，方便与设备配套使用。阴极组件中灯丝可以方便更换，很大程度上降低使用成本。阴极组件控制极--阴极盖上先对电子束进行聚焦，再通过散焦永磁体进行散焦，最后经过阳极环提供的加速电场完成加速，形成电子能量在40~60keV、层流和散焦均匀，散焦截面大的电子束流。采用金属陶瓷结构，具有良好的绝缘性、气密性和牢固性，电子束发射均匀，维修、更换方便等特点，广泛应用于电子束辐照、科学研究等相关领域。陶瓷表面经过抛光处理，高压下不存在爬电打火现象。本发明在保证电子枪本身性能的基础上，采用纯金属阴极、蜂窝状金属栅网和散焦永磁体，产生电子束流强度稳定、散焦面积大的电子束流，为科学试验的准确性提供保障。

附图说明