专利名称：一种电子枪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子枪，尤指一种小功率(小于100KW)的电子枪。
背景技术：
电子束区域熔炼技术具有熔区窄、能量密度高以及熔区内平均温度梯度大等优 点，已被成功地用于W、Mo、Ta等难熔金属、难熔金属间化合物、活泼金属及其合金的 提纯。电子束熔炼炉是高能束技术在金属冶炼中的应用，其主要工作原理是电子枪的 阴极块通过加热发射的电子在高压静电场的加速下形成高能电子束，电子束通过聚焦、 偏转和扫描后轰击要熔炼的金属，使高熔点金属熔化。电子枪作为电子束区熔炉的核心部件，不但是发射电子的电子源，而且产生所 需要的电子束，其性能的好坏直接影响着电子束熔炼炉性能的好坏，而导致被加工产品 性能的优劣。因此，研制高性能的电子枪具有重要意义。所述电子枪的构成一般包括一固定电子枪枪体的底座；带发射电子的电子枪 芯，枪芯上装阴极和聚束极，还有固定电子枪整体装置的上筒与下筒，在上筒与下筒间 一般安置有阳极座，阳极座上安装有阳极；在阳极座的下部安装有使电子束聚焦的磁聚 焦透镜。工作时，电子枪必须能产生所需的稳定的电子束流，电子枪的相关零部件均会 处在高温之下，工作中产生的热量对各部件寿命的影响不容忽视，故而，如何快速高效 的冷却一直是同行业人员努力的方向。且针对一定功率的电子枪，要设计出最实惠且适 用的散热系统。
发明内容本实用新型的目的就是提供一种电子枪，保证能产生设计所需的稳定的电子束 流，并匹配了相应良好的散热冷却辅助装置，在保证为其自身提供良好的工作环境的同 时，要尽量减小改良结构所带来的制作成本。为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案一种电子枪，其包括一固定电子枪枪体的底座，电子枪枪芯本体通过上筒与 下筒安置在底座上，下筒与底座之间安装有其上带拦孔的拦孔座，在上筒与下筒间安置 有阳极座，阳极座上安装有阳极，阳极座的下部安装有一次磁聚焦透镜，枪芯内装有阴 极块和聚束极；所述枪芯内装有相应的阴极块和聚束极；阳极座上安装有与枪芯相匹配 的阳极；在电子枪芯上罩有枪芯罩，枪芯罩的侧面装有一个用于冷却枪芯的风机；在 上筒与下筒之间安装带水冷的阳极座，在一次磁透镜和二次磁透镜的底部都装有冷却水 道，所述的底座及拦孔座里有相通的供冷却水通过的水道。所述的底座的上部还装有一套二次磁聚焦透镜。在二次磁聚焦透镜的下面安装 有电子束偏转扫描装置。本实用新型的优点是
3[0011]1.风冷、水冷方式综合利用，使其整体结构可以均衡有效的得到冷却，从而延 长了电子枪的寿命。[0012]2.配备一枪芯罩，并在其上搁置风机，借助枪芯罩体形成风道，对电子枪的上 半部枪体进行风冷降温，巧妙的利用空间，且结构简单而亦实现。[0013]3.针对小功率电子枪的散热需求，尽可能的以低成本的结构制作达到满足其散 热的要求。
[0014]图1为本实用新型电子枪结构示意图具体实施方式
[0015]如图1所示，本实用新型电子枪主要由固定电子枪枪体的底座13，电子枪枪芯2 本体通过上筒4与下筒8安置在底座13上，下筒8与底座13之间安装有上带拦孔9的拦 孔座10，在上筒4与下筒8间安置有阳极座6，阳极座6上安装有阳极5，阳极座6的下 部安装有一次磁聚焦透镜7，在底座13的上部装有一套二次磁聚焦透镜11，以便电子束 的再次聚焦。在下筒8的侧面装有一个观察窗，用于观察电子束打在拦孔9上的状况。 上筒4上安置有一个枪芯罩1，枪芯罩1的侧面安置有一个风机2用于冷却枪芯。[0016]所述电子枪枪芯2内装有阴极块和聚束极，枪芯本体可以是现有技术中的各类 电子枪枪芯，此处不再赘述。[0017]参见图1，本实用新型的主要改进点在于主要针对功率为30KW至80KW的电 子枪的散热问题加以改进散热系统的结构。[0018]具体实施方案是[0019]枪芯2安装在上筒4上，在电子枪芯上罩有枪芯罩1，使得电子枪芯可受枪芯罩 的保护，同时在枪芯罩的上部装有一个用于冷却枪芯的风机3。此枪芯采用风冷而不是水 冷，使其结构更紧凑。[0020]在上筒与下筒之间安装带水冷的阳极座6 ；在所述的拦孔座里设计供冷却水通 过的水道，拦孔座10里通有的冷却水用于冷却安装在其上的拦孔9。在固定两个磁聚焦 透镜的座体中通有冷却水，用于冷却其线圈。[0021]本实用新型电子枪工作时，由枪芯罩上部的风机3提供冷风，枪芯罩内壁与电 子枪枪芯3自然形成风冷管道，使风机3吹出的冷风直接对枪芯的各主要部件进行冷却。[0022]本实用新型的另一改进点在于在二次磁聚焦透镜11的下面安装有一套电子 束偏转扫描装置12，使电子束在工作中能按不同的半径进行扫描，并将其与底座制为一 体，底座里有供冷却水通过的水道，以便保护此套装置。[0023]电子束偏转扫描装置12是已成熟的技术，此处不赘述。[0024]由于本实用新型对电子枪整体结构的改良，使得电子枪性能更好，有效的延长 了电子枪的使用寿命。[0025]上述各实施例可在不脱离本实用新型的范围下加以若干变化，故以上的说明所 包含及附图中所示的结构应视为例示性，而非用以限制本实用新型的申请专利范围。权利要求1.一种电子枪，其包括一固定电子枪枪体的底座，电子枪枪芯本体通过上筒与下 筒安置在底座上，下筒与底座之间安装有上带拦孔的拦孔座，在上筒与下筒间安置有阳 极座，阳极座上安装有阳极，阳极座的下部安装有一次磁聚焦透镜，枪芯内装有阴极块 和聚束极；其特征在于在电子枪芯上罩有枪芯罩，枪芯罩的侧面装有一个用于冷却枪 芯的风机；在上筒与下筒之间安装带水冷的阳极座；拦孔座里有供冷却水通过的水道。
2.根据权利要求1所述的电子枪，其特征在于底座的上部还装有一套二次磁聚焦 透镜。
3.根据权利要求1或2所述的电子枪，其特征在于在固定各磁聚焦透镜的座体中有 供冷却水通过的水道。
4.根据权利要求2所述的电子枪，其特征在于在二次磁聚焦透镜的下面安装有电 子束偏转扫描装置，该装置与底座制为一体，底座里有供冷却水通过的水道。
5.根据权利要求1所述的电子枪，其特征在于在下筒的侧面设有一个观察窗。
专利摘要一种电子枪，包括一固定电子枪枪体的底座，电子枪枪芯本体通过上筒与下筒安置在底座上，下筒与底座之间安装有上带拦孔的拦孔座，在上筒与下筒间安置有阳极座，阳极座上安装有阳极，阳极座的下部安装有一次磁聚焦透镜，枪芯内装有阴极块和聚束极；在电子枪芯上罩有枪芯罩，枪芯罩的侧面装有一个用于冷却枪芯的风机；在上筒与下筒之间安装带水冷的阳极座；拦孔座里有供冷却水通过的水道。其匹配了相应良好的散热冷却辅助装置，在保证为其自身提供良好的工作环境的同时，要尽量减小改良结构所带来的制作成本。
文档编号H01J37/02GK201804836SQ201020542050
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月26日 优先权日2009年12月14日
发明者周新明, 孙照富 申请人:北京有色金属研究总院