[发明专利]一种用于电子束轨迹控制的电磁偏转装置及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电子束轨迹控制的电磁偏转装置及其应用，具体地说，涉及一种用于电子束加工过程中对电子束末端运动轨迹进行控制的电磁偏转装置，属于电磁学领域。

背景技术

目前，电子束加工技术主要是依靠电子束的垂直运动作用于待加工部件，实现电子束焊接和电子束表面改性处理。对于一些部件特殊形状的被加工部位，如空腔内部或管状零件内壁等，由于电子束的垂直运动无法直接作用于所述被加工部位，因此需要一种可以使电子束末端运动轨迹发生变化，并对其进行精确控制的技术和设备。

公开号为CN1876889A的中国发明专利申请公开了一种计算机控制的电子束偏转设备，包括一具有X方向偏转线圈和Y方向偏转线圈组成的偏转线圈组，其特点是还有一台程序控制计算机和一台由数字电位器构成的偏转调节装置，该发明申请公开的技术方案能对电子束偏转移动进行全数字化的精准调节并精确控制蒸发时间。公开号为CN1007304B的中国发明专利公开了一种用于彩色阴极射线管的电子束偏转系统，把多个永久磁铁配置在阴极射线管上，用以校正引起阴极射线管内行进的电子束失会聚或光栅失真的磁场，所述永久磁铁所产生的磁场有可能有效地分布在阴极射线管内而不增加磁铁的厚度。公开号为CN1164157A的中国发明专利申请和公开号为CN1233346A的中国发明专利申请均公开了一种阴极射线管电子束偏转系统，均包括一对垂直偏转线圈和一对水平偏转线圈，其目的是偏转来自电子枪的电子束使其扫描阴极射线管荧光屏整个表面和在其上产生一定的图像。公开号为CN202121855U的实用新型专利公开了一种用于术中放射治疗机的电子束电磁偏转装置，包括机架、两个偏转电磁铁、真空盒、初级准直块、真空盒固定板和束流角度控制器，利用偏转电磁铁控制加速管引出的水平电子束流在60°～120°内任意偏转，可实现三维倾斜角度治疗。

然而，上述专利或申请在用于电子束运动轨迹的精确控制时仍然存在一些缺陷，如CN1876889A没有磁场测量与反馈控制，所产生的磁场强度偏差未知，对电子束的精确控制不利；CN1007304B、CN1164157A和CN1233346A都是对阴极射线管中的电子束进行偏转控制用于成像，无法用于电子束加工装置中；CN202121855U偏转装置机构多且复杂，主要用于医疗，用于电子束加工中将占据真空室大部分体积，且给操作带来困难。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种用于电子束轨迹控制的电磁偏转装置；本发明的目的之二在于提供一种用于电子束轨迹控制的电磁偏转装置的应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种用于电子束轨迹控制的电磁偏转装置，所述装置包括励磁电源、磁场发生装置和霍尔磁场探测器。

其中，所述励磁电源为直流稳压稳流电源，电压为0V～60V连续可调，电流为1A～10A连续可调；励磁电源放置在电子束加工装置的真空室外。

所述磁场发生装置包括磁轭、铁芯和线圈；为减少漏磁、增强磁场强度和磁场均匀性，磁轭呈封闭型；铁芯在磁轭内部对称分布，并通过固定在磁轭上；线圈为空心线圈，固定安装在铁芯上；磁场发生装置放置在电子束加工装置的真空室内，铁芯之间的气隙空间用于放置被加工零件，被加工零件位于电子束加工装置的电子枪的正下方；磁场发生装置通过线圈的抽头利用穿墙插头与励磁电源连接。

霍尔磁场探测器包括探头和处理显示单元；探头安装在铁芯之间的气隙空间中，用于对磁场发生装置产生的磁场参数行测量，处理显示单元放置在电子束加工装置的真空室外，将检测到的磁场参数值换算为磁场强度并通过显示屏显示；探头和处理显示单元通过穿墙插头连接。

一种本发明所述用于电子束轨迹控制的电磁偏转装置的应用，所述应用具体步骤如下：