一种激光热阴极电子束枪发射系统及其方法技术方案

技术编号：44400232 阅读：0 留言：0更新日期：2025-02-25 10:14

本发明专利技术涉及一种激光热阴极电子枪发射系统，针对激光热阴极式电子枪的结构件高精度安装固定问题、因阴极寿命因素需频繁更换阴极的装拆问题。该发射系统包括阴极、栅极、阴极托盘、定位调整螺钉、电极隔离碗、阴极支撑连接件、栅极固定帽、电气固定连接件、激光束等。本发明专利技术还提供了一种激光热阴极电子枪发射系统方法，能提高精准安装发射结构件的速度、解决激光热阴极式电子枪的结构件高精度安装固定问题，因阴极寿命因素需频繁更换阴极的装拆调试问题，提高装配及后续调整效率，提升电子枪发射结构的可靠性。本发明专利技术属于电子发射领域。

全部详细技术资料下载

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种激光热阴极电子束枪发射系统及其方法及其装配方法，属于电子发射领域。

技术介绍

1、电子束优良的特性使得电子束加工应用越来越广泛，电子枪作为电子束加工设备最核心的部件，其性能对电子束加工效果有着关键影响。但传统热发射电子枪普遍存在着外加电流产生磁场从而影响热电子的问题，并且这种影响无法通过自身优化来消除，极大地限制了电子枪性能的进一步提升。

2、考虑到激光的加热特性，可通过激光束直接照射对阴极进行加热，由于没有外加电流，可有效避免磁场的影响；此外，通过激光远程发射，可去除传统加热相关部件，简化电子枪结构，并且激光光子的粒子性较弱，不对阴极造成轰击，从而大幅提升阴极寿命。随着激光技术的快速发展，激光源体积越来越小、功率越来越大、成本越来越低，使得采用激光作为加热阴极的热源成为可能。但目前关于激光热阴极式电子枪的的系统化设计及工程应用方面研究较少，且现有的电子枪采用的发射结构多不便于安装固定与调整，使得电子枪的整体可靠性和工作效率受限。因此，有必要设计一种激光热阴极电子束枪发射系统及其方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、(1)要解决的问题

2、针对激光热阴极式电子枪的结构件需精确安装固定、频繁更换或调整阴极的问题，本专利技术专利提供一种激光热阴极电子束枪发射系统及其方法及方法，设置阴极与阴极托盘的螺纹连接、定位调整螺钉与阴极托盘的螺纹连接等，便捷并且精确安装结构件，提高装配与调整效率，增强发射结构的可靠性。

3、(2)技术方案</p>

4、本专利技术为解决上述问题采取的技术方案是：

5、本专利技术公开了一种激光热阴极电子束枪发射系统及其方法及装配方法；本专利技术所述发射结构包括阴极1、栅极2、阴极托盘3、定位调整螺钉4、电极隔离碗5、阴极支撑连接件6、栅极固定帽7、电气固定连接件8、激光束9。

6、本专利技术利用上述发射系统进行装配的方法包括：进一步限定，所述激光热阴极电子束枪发射系统及其方法的中心设置有阴极，所述激光束指向所述阴极，所述阴极处于阴极托盘内部，所述阴极底部凸出位于栅极中心孔内；所述阴极呈t字型，所述阴极的中部设有激光入射区域；所述发射结构整体由栅极支撑连接件固定。还包括一电气系统，所述电气系统的电气连接机构设置在所述阴极支撑连接件的上方。

7、进一步限定，所述阴极支撑连接件设置4个内螺纹，所述阴极托盘设置4个定位沉孔，所述阴极托盘通过所述定位调整螺钉与所述阴极托盘的内螺纹孔实现螺纹连接，并抵住所述阴极托盘的定位沉孔；所述阴极与所述阴极托盘通过螺纹连接，所述阴极的中心孔与所述阴极托盘的中心孔位于同一直线上；所述阴极利用螺纹固定在所述阴极托盘上，所述阴极托盘通过4个定位螺钉固定在阴极支撑连接件内。

8、进一步限定，所述阴极中间的激光入射区域保持真空；所述阴极通过所述激光束直接照射加热至电子发射温度。

9、进一步限定，所述栅极固定帽设置有内螺纹，所述电气固定连接件设置有外螺纹，所述栅极固定帽通过螺纹连接可拆卸固定安装于所述电气固定连接件外。所述栅极通过过盈配合可拆卸固定安装在所述电气固定连接件内，所述栅极通过t型外凸平台由所述栅极固定帽的倒t型内凸平台提供支撑固定安装在所述栅极固定帽与所述电气固定连接件之间。

10、进一步限定，所述阴极、所述栅极与所述电气固定连接件为导电连接；所述阴极、所述栅极与电极隔离碗之间为电绝缘连接；所述栅极与所述栅极固定帽、所述电气固定连接件为导电连接；

11、(3)有益效果

12、本专利技术的有益效果是：本专利技术提出了一种激光热阴极电子束枪发射系统及其方法，利用螺纹连接构建阴极与栅极的复合结构体，设置定位孔与螺纹孔，便捷、高精度、快速安装与调整结构件，解决激光热阴极式电子枪的结构件高精度安装固定问题、因阴极寿命因素需频繁更换阴极的装拆问题，提高装配及后续调整效率。在阴极的下端设置平面作为阴极的发射面，相较于v型钨阴极，增大了阴极的发射面面积，同时，在阴极的中心部分设置u型面，能够对激光光束起到汇聚吸收作用，提升电子枪发射结构的可靠性，满足激光热发射电子枪的科研和工业需求。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种激光热阴极电子束枪发射系统及其方法，其特征在于，所述激光热阴极电子束枪发射系统及其方法包括阴极(1)、栅极(2)、阴极托盘(3)、定位调整螺钉(4)、电极隔离碗(5)、阴极支撑连接件(6)、栅极固定帽(7)、电气固定连接件(8)、激光束(9)；所述激光热阴极电子束枪发射系统及其方法的中心设置有阴极，所述激光束指向所述阴极，所述阴极处于阴极托盘内部，所述阴极底部凸出位于栅极中心孔内；所述阴极呈T字型，所述阴极的中部设有激光入射区域；所述发射结构整体由栅极支撑连接件固定。

2.根据权利要求1所述的一种激光热阴极电子束枪发射系统及其方法，其特征在于：还包括一电气系统，所述电气系统的电气连接机构设置在所述阴极支撑连接件的上方。

3.根据权利要求2所述的一种激光热阴极电子束枪发射系统及其方法，其特征在于：所述阴极支撑连接件设置4个内螺纹，所述阴极托盘设置4个定位沉孔，所述阴极托盘通过所述定位调整螺钉与所述阴极托盘的内螺纹孔实现螺纹连接，并抵住所述阴极托盘的定位沉孔。

4.根据权利要求3所述的一种激光热阴极电子束枪发射系统及其方法，其特征在于：所述

5.根据权利要求4所述的一种激光热阴极电子束枪发射系统及其方法，其特征在于：所述阴极中间的激光入射区域保持真空；所述阴极通过所述激光束直接照射加热至电子发射温度。

6.利用权利要求1-5任一项权利要求所述的一种激光热阴极电子束枪发射系统及其方法，其特征在于：所述的装配方法包括，所述栅极固定帽设置有内螺纹，所述电气固定连接件设置有外螺纹，所述栅极固定帽通过螺纹连接可拆卸固定安装于所述电气固定连接件外。所述栅极通过过盈配合可拆卸固定安装在所述电气固定连接件内，所述栅极通过T型外凸平台由所述栅极固定帽的倒T型内凸平台提供支撑固定安装在所述栅极固定帽与所述电气固定连接件之间。

7.根据权利要求6所述的一种利用激光热阴极电子束枪发射系统及其方法，其特征在于：所述阴极、所述栅极与所述电气固定连接件为导电连接；所述阴极、所述栅极与电极隔离碗之间为电绝缘连接；所述栅极与所述栅极固定帽、所述电气固定连接件为导电连接。

...

【技术特征摘要】

1.一种激光热阴极电子束枪发射系统及其方法，其特征在于，所述激光热阴极电子束枪发射系统及其方法包括阴极(1)、栅极(2)、阴极托盘(3)、定位调整螺钉(4)、电极隔离碗(5)、阴极支撑连接件(6)、栅极固定帽(7)、电气固定连接件(8)、激光束(9)；所述激光热阴极电子束枪发射系统及其方法的中心设置有阴极，所述激光束指向所述阴极，所述阴极处于阴极托盘内部，所述阴极底部凸出位于栅极中心孔内；所述阴极呈t字型，所述阴极的中部设有激光入射区域；所述发射结构整体由栅极支撑连接件固定。

4.根据权利要求3所述的一种激光热阴极电子束枪发射系统及其方法，其特征在于：所述阴极与所述阴极托...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭治国，韦龙森，刘海浪，罗厅，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人