[發明專利]一種高能量電子槍

有效

• 申請號: 201410195904.4
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN103928278A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 郭方準;董華軍;臧侃;游燕;侯賓賓;薛冬冬
• 申請（專利權）人: 大連交通大學
• 主分類號: H01J37/063
• 分類號: H01J37/063;H01J37/18;H01J37/147;H01J37/06
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

1.一種高能量電子槍，其特征在于：包括電子發射機構、聚焦機構、偏轉機構、差分抽真空維持機構和電極調節機構；

所述的電極調節機構和電子發射機構均位于差分抽真空維持機構的內部，電子發射機構的后端依次為聚焦機構和偏轉機構，所述的聚焦機構和偏轉機構通過線圈隔環(36)連接；所述的電子發射機構、聚焦機構、偏轉機構、差分抽真空維持機構和電極調節機構組裝成整體，所述的整體通過連接法蘭(5)與真空腔室連接；

所述電子發射機構包括處于負高壓的陰極燈絲(27)、加載電壓可調的控制極(26)和處于零電位的陽極(29)；所述陰極燈絲(27)位于控制極(26)的內部，陰極燈絲(27)安裝在鎢絲電極(24)上，并通過鎢絲電極(24)與外部結構連接；陽極(29)位于控制極(26)圓管的后端，控制極(26)小孔和陽極(29)小孔的中心軸線垂直；所述陰極燈絲(27)通電發熱后釋放出熱電子；

所述控制極(26)為后端帶有一小孔的圓管，其相對電位比陰極燈絲(27)低，起著控制電子束發散程度和改變其與陰極燈絲(27)之間電場分布的作用，控制射出電子的數量；

所述陽極(29)為一筒狀外殼，處于零電位，其前端中心有一個供電子射入的小孔，陽極(29)和處于負電位的陰極燈絲(27)之間的電位差決定最終射出電子的能量；

所述差分抽真空維持機構由調節波紋管(31)、排氣法蘭(4)、法蘭和排氣管道(30)組成，排氣法蘭(4)與排氣管道(30)之間通過焊接連接，排氣管道(30)與調節波紋管(31)通過焊接連接，排氣管道(30)與法蘭之間通過焊接連接；所述的差分抽真空維持機構通過法蘭與底座法蘭(9)連接；

所述的陽極(29)將真空腔室內部空間和控制極(26)所在的圓管內部空間隔成兩個部分，且陽極(29)小孔尺寸很小，這個構造配合差分抽真空維持機構使得差分抽可行，從而使得真空腔室內導入較高氣壓時，控制極(26)圓管所在的內部空間仍能維持較高真空；

所述聚焦機構由集束線圈罩(3)、集束線圈軸(35)和空芯線圈(34)組成；集束線圈罩(3)和集束線圈軸(35)通過螺栓連接，且空芯線圈(34)裝在由集束線圈罩(3)和集束線圈軸(35)組成的內環形間隙內；聚焦機構中空芯線圈(34)產生的磁場方向和電子束運動方向平行；通過改變空芯線圈(34)電流的大小，進而改變其內部的磁場強度來實現電子束的聚焦；

所述偏轉機構由偏向線圈罩(6)、線圈支架和環形線圈(37)組成；線圈支架通過螺栓與偏向線圈罩(6)連接，環形線圈(37)位于由偏向線圈罩(6)圍成的內環形殼子里；偏轉機構的環形線圈(37)所產生的磁場方向和電子束運動方向垂直；通過改變環形線圈(37)電流的大小，進而改變其內部的磁場強度來實現電子束的偏轉；

所述的電極調節機構安裝在控制極(26)的前端，且鎢絲電極(24)安裝在電極調節機構的小孔中，所述的電極調節機構用來調整陰極燈絲(27)和控制極(26)后端小孔之間的同心度；

所述的差分抽真空維持機構中的調節波紋管(31)及旋鈕用來調節電子發射機構與陽極(29)小孔之間的同心度。

2.根據權利要求1所述的一種高能量電子槍，其特征在于：所述的電子發射機構、聚焦機構、偏轉機構、差分抽真空維持機構和電極調節機構的非絕緣部分的材料均為304不銹鋼，絕緣部分的材料為Al₂O₃。