ELECTRON BEAM GENERATION METHOD FOR ELECTRON BEAM TREATMENT OF METAL MATERIALS SURFACE

FIELD: electricity.SUBSTANCE: invention relates to a method for generating an electron beam for electron-beam surface treatment of metallic materials. An electron source with a plasma cathode with a grid stabilization of the emission plasma boundary and a plasma anode with an open plasma boundary is used, an electron beam current is generated with an amplitude (5-500 A), at an electron energy (5-30 keV), with a beam diameter (5-100 mm ), and the energy density of the beam (5-200 J / cm2), the power density of which varies in the range (2 × 103-106 W / cm2) during a pulse of micro- and submillisecond duration (10-1000 mcs) in the mode of its single pulses by amplitude and width modulation of the beam, suitable for controlling the rate of heating, melting and cooling of the surface layer of metallic materials.EFFECT: possibility of controlled input of energy into the surface of metal, regardless of the weight of the workpiece, as well as high energy efficiency and productivity of the process of cleaning the surface of the workpiece, its heating and modification in a single pulse of submillisecond duration.1 cl, 6 dwg, 1 tbl Изобретение относится к способу генерации электронного пучка для электронно-пучковой обработки поверхности металлических материалов. Используют источник электронов с плазменным катодом с сеточной стабилизацией границы эмиссионной плазмы и плазменным анодом с открытой границей плазмы, генерируют ток электронного пучка амплитудой (5-500 А), при энергии электронов (5-30 кэВ), с диаметром пучка (5-100 мм), и плотности энергии пучка (5-200 Дж/см2), плотность мощности которого варьируют в диапазоне (2·103-106Вт/см2) в течение импульса микро- и субмиллисекундной длительности (10-1000 мкс) в режиме его одиночных импульсов путем амплитудной и широтной модуляции пучка, пригодного для управления скоростью нагрева, плавления и остывания поверхностного слоя металлических материалов. Техническим результатом является возможность контролируемого ввода энергии в поверхность металлических независимо от массы обрабатываемого изделия, а также высокая энергетическая эффективность и производительность процесса очистки поверхности обрабатываемого изделия, ее нагрева и модификации в едином импульсе субмиллисекундной длительности. 6 ил., 1 табл.