[发明专利]大气电子束加工设备用电子枪

摘要

本发明公开一种大气电子束加工设备用电子枪，其整体呈轴对称结构，自下而上包括第一等离子体窗口、第一真空腔、聚焦装置、气动窗口、第二等离子体窗口、第二真空腔、阳极、第三真空腔和电子束发生器。本发明采用第一离子体窗口、气动窗口和第二离子体窗口相串联的组合式结构，电子枪中构成真空梯度极大的电子束飞行路径，降低电子束的能量损失和能量密度的下降，以解决电子束加工设备在大气环境中进行电子束加工存在的两大关键技术。

主权项

大气电子束加工设备用电子枪，自下而上包括第一真空腔(11)、聚焦装置(10)、第二真空腔(5)、阳极(3)、第三真空腔(2)和电子束发生器(1)；其特征在于：第一真空腔(11)的下方还设有第一等离子体窗口(13)；聚焦装置(10)和第二真空腔(5)之间还进一步设有第二等离子体窗口(7)；第一真空腔(11)和第二等离子体窗口(7)之间还进一步设有气动窗口(9)；上述第一等离子体窗口(13)和第二等离子体窗口(7)的结构相同，均由等离子体阴极(71)、陶瓷体(72)、等离子体窗口壳体(73)、冷却腔(74)、进水口(75)、等离子体腔(76)、等离子体阳极(77)和出水口(78)组成；等离子体窗口壳体(73)的中央嵌设有陶瓷体(72)，该陶瓷体(72)呈纵向贯通的柱形，并将等离子体窗口壳体(73)所围成的密闭空间分隔为2个独立的腔室，其中位于陶瓷体(72)内侧的腔室构成等离子体腔(76)和位于陶瓷体(72)外侧的腔室构成冷却腔(74)；等离子体腔(76)上设有等离子体阴极(71)和等离子体阳极(77)；等离子体阴极(71)的中央开设有纵向贯通的阴极孔，等离子体阳极(77)的中央开设有纵向贯通的阳极孔；电子束(15)从等离子体阴极(71)的阴极孔飞入，并经过等离子体腔(76)后，从等离子体阳极(77)的阳极孔射出；冷却腔(74)上设有进水口(75)和出水口(78)；冷却水从进水口(75)流入，并经过冷却腔(74)后，从出水口(78)流出；上述气动窗口(9)由气动窗口上壳体(91)和气动窗口下壳体(93)组成；气动窗口上壳体(91)和气动窗口下壳体(93)上均设有纵向贯通的通孔，气动窗口下壳体(93)的通孔形成气流腔(94)；气动窗口上壳体(91)的下端面和气动窗口下壳体(93)的上端面之间留有横向延伸的间隙，该间隙形成导气隙(92)；导气隙(92)的一端设有进气口(95)，且导气隙(92)与气流腔(94)相连通；压力气体由进气口(95)充入，经导气隙(92)进入气流腔(94)，形成超音速气流喷入第一真空腔(11)。