Юный техник 1959-06, страница 27

И рот исследователи решили обойтись вообще без инертного газа и электродов. Из камеры выкачали воздух — создали давление в десятки тысяч раз меньше атмосферного. А плавить металл стали не дугой, а мощным, сконцентрированным на малой поверхности электронным лучом — таким же лучом, что заставляет светиться энран телевизора, но только горазд^ ж А^яТЬшей мощности. Шов получился IUB отличного качества.

Так возник новый способ йИ'сварки способ, о котором

еще и упоминания-то нет ни в одном новейшем техническом справочнике, -- «сварка в вакууме электронным лучом».

лектри-

с еов55ъ_*а|с коряюи чесЙЬйЙиоле.

Между катодом и анодом создается разность потенциалов в 25 — 35 тыс. в. Насколько велико это напряжение, можно судить хотя бы по тому, что электрон, ускоренный полем с разностью потенциалов всего только Е один вольт, мог бы совершить путешествие из Москвы в Ленинград примерно за одну секунду. НР4 * f С- : fi.I

При включении напряжения от катода к аноду стремглав устремляется огромное число электронов. За одну миллионную долю секунды пролетает более 100 млрд, электронов. ^ЗЧэЙры электроны, летящие с катода на -жод, не сталкива-

Мощный и тонкий пучок лись с частицами воздуха и не

. теряли своей энергии, в камере электронной пушки также поддерживается высокий вакуум. В промежутке между катодом и "эдойрм, равном 26 мм, электрон^!'. предварительно фокуси-руютсяйя&орма фокусирующей головки катода, размеры и глубина посадки его спирали подбираются таким образом, чтобы электроны направлялись

электронов создается так называемой электронной пушкой. Как и в любой радиолампе, в этой пушке две основные части — катод и анод (см. рису-,, кок). Катодом служит плоская вольфрамовая спираль. В вольфраме, как и во всяком металле, много свободных, не связанных с атомами электронов. Зти «бездомные» электроны «блуж

дают» между атомами со скоро- точно ®5 центр анода. Пролетая

стями, равными многим сот- отверстие а аноде (тонкой

ням километров в секунду. По металлической пластине вогну-

мере накаливания катода то- той формы), электроны дости-

ном движение этих электронов гают максимальной скорости,

ускоряется, каждому из них превышающей десятки тысяч

сообщается дополнительная километров в секунду, и дви-

. энергия. Однако, несмотря на жутся дальше узким пучном.

то, что число свободных элек- Но концентрация злектронно-

тррнов в металле чрезвычайно _г0 пуча еще недостаточна для

велико (примерно 10 ' в одном Кубическом сантиметре), заставить их покинуть металл не так-то легко. Лишь при температуре около 2000° электроны обретают энергию, достаточную для того, чтобы преодолеть силу притяже-_)- ния н металлу, и, совершив так называемую работу выхода, «выпрыгивают» из катода наружу.

Катод, как принято говорить, начинает «испускать» электроны. Это явление называется е физике термоэлектронной^ эмиссией. Слово «термо» означает тепло, а «эмиссия» — испускание, излучение. Энергия, достаточная для . вылета*', сообщается вначале сравни-, тельно небольшому числу Ш^к-троноЕ, а потом все большему и большему. На электроны, вылетающие из катода со сравнительно небольшой скоростью {несколько десятков километров в сенунду), начинает дей-

луча еще недостаточна для того, чтобы он мог сварить металл. Поэтому в установке применена дополнительная фо-кусирозка с помощью специальной электронной линзы.

Всем знакомы стеклянные линзы для очков. Линза же для электронного луча сделана не из стекла или какого-либо другого вещестЕа: она образована сильным магнитным полем проволочной спирали — соленоида.

Если электрон летит вдоль магнитных силовых линий поля, то он не испытывает действия магнитных сил. Но если он пересекает магнитные силовые линии, он испытывает сил^ от пря

молинейного пути. При этом ни скорость его движения, ни энергия не меняются — толь ко путь искривляется. На соленоид подают различные потенциалы и получают магнитное поле различной силы, а следовательно, и возможность как бы сжимать с разной силой электронный поток и получать на выходе из соленоида пучок требуемого сечения. Его приходится подбирать в зависимо-