Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологии упрочнения резьбовых изделий с трапецеидальной резьбой, и может быть использовано для упрочнения резьбы в изделиях, работающих при повышенных нагрузках. Для обеспечения упрочнения трепецеидальной резьбы, повышения производительности и качества процесса осуществляют нагрев участка резьбы с помощью источника нагрева в виде лазера, формирование пятна лазерного луча на дне резьбовой канавки по ее центру, перемещение лазерного...
ИЗОБРЕТЕНИЕ Заявка на изобретение RU2014111376/07, 25.03.2014
ИЗОБРЕТЕНИЕ Патент Российской Федерации RU2576395
Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение
Изобретение относится к электронной технике, в частности к способу изготовления углеродных многоострийных автоэмиссионных катодов, используемых в электровакуумных приборах с микросекундным временем готовности.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Существует способ формирования многоострийного автоэмиссионного катода на плоской подложке, с использованием тонкопленочной технологии, фотолитографии, термохимического травления и группового заострения микроострий в низкотемпературной кислородной плазме (Патент РФ 2486625, МПК H01J 1/30, опубл. 27.06.2013 г.). Недостатком данного способа является то, что применяемая технология формирует микроострия исключительно на плоской поверхности катодного диска. Автоэмиссионные катоды, изготовленные по данному способу, не позволяют осуществить компрессию электронного пучка без нарушения его ламинарности. Кроме того, множественные технологии, применяемые в способе, усложняют и удлиняют процесс изготовления катода.
Способ изготовления АЭК (Заявка на изобретение РФ 2002126716, МПК H01J 1/304, опубл. 27.04.2004 г.) основан на формировании эмиттеров на заготовке катодного диска из терморасширенного катода путем воздействия на отдельные участки диска локальным лазерным импульсным излучением по заданной компьютером программе, обеспечивающей формирование микроострий с заданной топологией их размещения. Под действием лазерного излучения происходит образование углублений в форме кратеров с острыми вертикальными кромками. До воздействия лазерного излучения пластина легируется щелочноземельными металлами. Недостатком описанного способа является применение легирования при изготовлении эмиттеров, что усложняет технологию изготовления, привносит нежелательные примеси и затрудняет промышленное освоение автоэмиссионных катодов. Кроме того, катод из терморасширенного (или гибкого) графита преимущественно рассчитан на применение в приборах с малым током эмиссии и низкой плотностью токоотбора. К недостаткам данного способа, как и в предыдущих описанных способах, относится и то, что эмиттеры выполнены на плоской поверхности катодного диска.
Способ изготовления автоэмиссионного катода (патент РФ 2526240, МПК H01J 1/30, H01J 9/02, опубл. 20.08.14 г.) основан на нанесении эмитирующей структуры на поверхность эмиттеров катода методом лазерной микрогравировки с образованием поля микроострий пирамидальной формы с последующей вырезкой основания катода сфокусированным лазерным излучением и лазерной очисткой эмитирующих структур. К недостаткам данного способа относится то, что эмиттеры выполнены на плоской поверхности катодного диска.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Задачей изобретения является получение автоэмиссионного катода, который позволяет за счет компрессии электронного пучка по площади сечения пучка повысить плотность тока электронного пучка, формируемого электронной пушкой с таким катодом.
Решение данной задачи достигается тем, что способ изготовления включает в себя:
1) формирование на рабочей поверхности катодного диска криволинейной поверхности (например, сферической - для формирования аксиально-симметричного электронного пучка, либо цилиндрической - для формирования сходящегося ленточного электронного пучка);
2) формирование на криволинейной поверхности катодного диска поля конусообразных микроострий, оси симметрии каждого из которых направлены по радиусу кривизны поверхности.
Для обеспечения идентичности по форме и размерам формируемых на криволинейной поверхности микроострий фокус луча лазера в процессе микроразмерной лазерной гравировки всегда находится на криволинейной поверхности катодного диска в любой его точке.
Для выполнения данного принципиального условия оптическая ось лазерного луча совпадает с радиусом кривизны поверхности катодного диска в любой его точке, а перемещение фокуса лазерного луча по криволинейной поверхности катодного диска осуществляется путем перемещения катодного диска вокруг центра его кривизны.
Способы формирования поля микроострий для сферического и цилиндрического катодных дисков осуществляется следующим образом.
A. Для сферических катодных дисков (Фиг. 1)
Монолитную пластину стеклоуглерода разделяют на заготовки катодного диска 1 со стороной требуемого размера (например, на квадраты со стороной a=5 мм). На поверхности каждой из заготовок катодного диска 1 фрезеруют полость в виде вогнутой сферической поверхности 2 с требуемым радиусом кривизны Rкр (например, 50 мм) с центром кривизны O, лежащим в плоскости, перпендикулярной плоскости заготовки, и радиусом среза 0,5a (2,5 мм) с центром окружности O , лежащим в центре заготовки.
Далее проводят лазерную гравировку поверхности катода твердотельным YAG-лазером с длиной волны 1,06 мкм с параметрами: мощность 10-20 Вт, частота следования импульсов 1-10 кГц. При этом заготовка катодного диска 1 осуществляет качание по дуге относительно центра кривизны O с последовательным круговым смещением по окружности относительно центра O на угол , где d - диаметр основания острия 3 (~20 мкм). Каждое смещение на угол в плоскости заготовки катодного диска 1 происходит после однократного прохождения дуги сферической поверхности 2 относительно центра O. При этом в момент прохождения центра вогнутой сферы с радиусом 0,5a подача излучения лазера прерывается на время t=d/v, где d - диаметр основания острия, v - скорость перемещения заготовки.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Начальной точкой при качании относительно центра О принимается внешний край заготовки катодного диска 1; конечной - противоположный край по диаметру а вогнутой сферы заготовки. Линейная скорость качания вокруг центра О составляет 3 м/с. В результате гравировки на криволинейной поверхности формируются микроострия 3 конусообразной формы высотой 20 мкм, радиусом кривизны острия rкр=1 мкм и плотностью упаковки 5×10 5÷106 см-2. На поверхности каждого микроострия 3 при этом формируется самоорганизующаяся система наноострий.
В. Для цилиндрических катодных дисков (Фиг. 2)
Монолитную пластину стеклоуглерода разделяют на заготовки катодного диска 1 со сторонами требуемого размера (например, на прямоугольники со сторонами b=5 мм и c=10 мм). На поверхности каждой из заготовок катодного диска фрезеруют полость в виде вогнутой цилиндрической поверхности 2 с требуемым радиусом кривизны Rкр (например, 50 мм), длиной хорды среза b (5 мм).
Далее проводят микроразмерную лазерную гравировку поверхности катода твердотельным YAG-лазером с длиной волны 1,06 мкм с параметрами: мощность 10-20 Вт, частота следования импульсов 1-10 кГц. При этом заготовка катодного диска 1 осуществляет качание по дуге относительно центра кривизны O с последовательным линейным смещением вдоль стороны c с шагом D. Каждое линейное смещение в плоскости заготовки катодного диска 1 с шагом D (~20 мкм) происходит после однократного прохождения дуги цилиндрической поверхности относительно центра O.
Начальной точкой при качании относительно центра O принимается внешний край заготовки катодного диска; конечной - противоположный край по длине хорды среза b вогнутой цилиндрической поверхности 2 заготовки. Линейная скорость качания вокруг центра О составляет 3 м/с. На поверхности каждого микроострия 3 при этом формируется самоорганизующаяся система наноострий.
Полученная структура представляет собой поле микроострий 3 конусообразной формы с размерами основания одного острия от 10×10 мкм и высотой от 15 мкм, плотность упаковки микроострийной эмитирующей структуры составила порядка 5×105-1×10 6 см-2. В дальнейшем эмитирующая структура катода подвергается катодно-плазменному заострению в среде кислорода (Патент РФ 2486625, МПК H01J 1/30, опубл. 27.06.2013 г.).
Полученный таким способом автоэмиссионный катод из углеродного материала с криволинейной эмитирующей поверхностью за счет компрессии электронного пучка по площади позволяет увеличить плотность тока в сечении пучка и ламинарность электронного пучка в 10 и более раз по сравнению с плотностью тока непосредственно на поверхности автоэмиссионного катода. Такая конструкция АЭК позволяет изготовить вакуумные СВЧ приборы с микросекундным временем готовности (ЛБВО, клистроны и др.) с холодным (безнакальным) катодом, что позволяет увеличить их КПД на 4-5% и повысить их долговечность (более 150000 часов).
Способ формирования поля микроострий на криволинейной поверхности методом микроразмерной лазерной гравировки позволит существенно упростить технологию их изготовления, отказавшись от многоэтапной технологической цепочки, характерной для тонкопленочной технологии. Отпадает необходимость в использовании дорогостоящего оборудования для осаждения тонких пленок, фотолитографии и т.д. Время изготовления единичного образца АЭК сокращается в 10-12 раз.
Источники информации
1. Патент РФ 2486625, МПК H01J 1/30, опубл. 27.06.2013 г.
2. Заявка на изобретение РФ 2002126716, МПК H01J 1/304, опубл. 27.04.2004 г.
3. Патент РФ 2526240, МПК H01J 1/30, H01J 9/02, опубл. 20.08.14 г.
Формула изобретения
1. Способ изготовления многоострийного автоэмиссионного катода из углеродного материала, включающий формирование криволинейной поверхности катодного диска и дальнейшее формирование на этой поверхности матрицы микроострий путем микроразмерной лазерной гравировки, отличающийся тем, что в процессе гравировки перемещение фокуса луча лазера по поверхности осуществляется за счет перемещения катодного диска вокруг центра его кривизны, то есть фокус лазерного луча в процессе гравировки всегда находится на криволинейной поверхности катодного диска, а оптическая ось лазерного луча совпадает с радиусом кривизны поверхности диска в любой ее точке.
2. Способ изготовления многоострийного автоэмиссионного катода из углеродного материала по п. 1, отличающийся тем, что формируются конусообразные микроострия, оси симметрии каждого из которых направлены по радиусу кривизны поверхности
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Имя изобретателя: Шалаев Павел Данилович (RU), Шестеркин Василий Иванович (RU), Сурменко Елена Львовна (RU), Соколова Татьяна Николаевна (RU), Конюшин Александр Валентинович (RU), Попов Иван Андреевич (RU) Имя патентообладателя: Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алмаз" (АО "НПП "Алмаз") (RU) Почтовый адрес для переписки: 410033, г.Саратов, ул. Панфилова, 1, АО "НПП "Алмаз", патентная служба Дата начала отсчета действия патента: 25.03.2014
Разместил статью: miha111
Дата публикации: 29-03-2016, 07:59
Топливная система (8) и способ её промывки для газопаротурбинной установки с интегрированной газификацией угля, включающей газовую турбину (1). Топливная система (8) подключена к камере (3) сгорания газовой турбины (1) и содержит устройство (10) для газификации природного топлива и газопровод (9), ответвляющийся от устройства (10) для газификации и соединенный с камерой (3) сгорания газовой турбины (1). В направлении, обратном потоку, выше камеры (3) сгорания в газопровод (9) встроено...
Комбинированный турбопрямоточный реактивный двигатель содержит наружный корпус, центральное тело, воздуховод, по меньшей мере, первую ступень воздушного компрессора, турбонасос и дозвуковую турбину. Центральное тело соединено с наружным корпусом конструктивными связями и образует с ним входной канал для воздуха. Первая ступень воздушного компрессора содержит первую турбину, расположенную в центральном теле, и первый ротор с лопатками, которые расположены в воздуховоде и могут избирательно...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.
То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.
Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.
Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально?
Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.
От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.
Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
- безграничное пространство космоса
- безграничное время протекания множества процессов различной длительности
- электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологии упрочнения резьбовых изделий с трапецеидальной резьбой, и может быть использовано для упрочнения резьбы в изделиях, работающих при повышенных нагрузках. Для обеспечения упрочнения трепецеидальной резьбы, повышения производительности и качества процесса осуществляют нагрев участка резьбы с помощью источника нагрева в виде лазера, формирование пятна лазерного луча на дне резьбовой канавки по ее центру, перемещение лазерного...
2486625, МПК H01J 1/30, опубл. 27.06.2013 г.). Недостатком данного способа является то, что применяемая технология формирует микроострия исключительно на плоской поверхности катодного диска. Автоэмиссионные катоды, изготовленные по данному способу, не позволяют осуществить компрессию электронного пучка без нарушения его ламинарности. Кроме того, множественные технологии, применяемые в способе, усложняют и удлиняют процесс изготовления катода.
, лежащим в центре заготовки.
, где d - диаметр основания острия 3 (~20 мкм). Каждое смещение на угол 
в плоскости заготовки катодного диска 1 происходит после однократного прохождения дуги сферической поверхности 2 относительно центра O. При этом в момент прохождения центра вогнутой сферы с радиусом 0,5a подача излучения лазера прерывается на время t=d/v, где d - диаметр основания острия, v - скорость перемещения заготовки.
Комбинированный турбопрямоточный реактивный двигатель содержит наружный корпус, центральное тело, воздуховод, по меньшей мере, первую ступень воздушного компрессора, турбонасос и дозвуковую турбину. Центральное тело соединено с наружным корпусом конструктивными связями и образует с ним входной канал для воздуха. Первая ступень воздушного компрессора содержит первую турбину, расположенную в центральном теле, и первый ротор с лопатками, которые расположены в воздуховоде и могут избирательно...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
