Розробка потужної газорозрядної електронної гармати для імпульсного нанесення багатокомпонентних та хімічно-складних покриттів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorМельник, І. В.
dc.contributor.advisorMelnyk, I. V.
dc.contributor.advisorМельник, И. В.
dc.contributor.departmentНДІ електроніки та мікросистемної техніки
dc.contributor.facultyФакультет електроніки
dc.contributor.researchgrantorНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
dc.date.accessioned2019-10-02T11:50:08Z
dc.date.available2019-10-02T11:50:08Z
dc.date.issued2017
dc.description.abstractenConditions of forming of impulse electron beam in power triode high-voltage glow discharge electron gun with using low-voltage additional discharge are investigated theoretically and experimentally. By using simulation technique basic geometrical and energetic beam parameters with taking into account thermodynamic parameters of anode plasma are defined. Particularities of transporting and scanning of formed electron beam are also theoretically investigated. New powerful gas-discharge electron gun, as well as control system for controlling its’ parameters in the pulse operation regime with using low-voltage additional discharges have been elaborated. As a result of theoretical analyze and simulation of physical processes in the high-voltage glow discharge with the cold cathode possibility of obtaining impulse electron beam with total power range of tens kW and power density 10 5 – 10 6 W/cm 2 is confirmed. Corresponded physical-mathematical models are elaborated and complex simulation of self-maintained electron-ion optics of triode electrodes’ system of high-voltage glow discharge and the system of electromagnetic guiding of pulse electron beam from the soft to the high vacuum have been provided. The possibility of forming impulse electron beam with cross-section dimensions few mm and it’s guiding from the soft to the high vacuum for pressure difference in 2 – 3 order is shown. By the results of provided investigations the construction of triode electron gun for total power 30 kW has been elaborated. Time of regulation of discharge current by changing gas pressure in the discharge gap is not grater, than few second, frequency of beam modulation is provided in the range of tens or hundreds Hz. By the results of theoretical and experimental investigations operative model of electron gun is created and design documentation has been elaborated. Operative models of devices for control system of gun’s parameters also have been elaborated.uk
dc.description.abstractruТеоретически и экспериментально исследованы условия формирования импульсного электронного пучка в мощной триодной электронной пушке высоковольтного тлеющего разряда с использованием низковольтного вспомогательного разряда. Путём моделирования определены основные геометрические и энергетические параметры пучка с учетом термодинамических параметров анодной плазмы. Также теоретически исследованы особенности транспортирования и сканирования электронного пучка. Разработана новая мощная газоразрядная пушка триодного типа и система управления её параметрами в импульсном режиме работы с использованием низковольтного вспомогательного разряда. В результате теоретического анализа и моделирования физических процессов в высоковольтном газовом разряде с холодным катодом показана возможность получения импульсного электронного пучка с общей мощностью десятки кВт при удельной мощности 10 5 – 10 6 Вт/см 2 . Разработаны физико-математические модели и проведено комплексное моделирование самосогласованной электроннно-ионной оптики триодной электродной системы высоковольтного тлеющего разряда и системы электромагнитной транспортировки импульсного электронного пучка через эквипотенциальный канал из разрядного промежжутка с низким вакуумом в технологическую камеру с высоким вакуумом. Показана возможность формирования импульсного электронного пучка с поперечним размером несколько милиметров и проведения его из разрядного промежутка в технологический объём при перепаде давлений на 2 – 3 порядка. По результатам проведеных исследований разработана конструкция газоразрядной электронной пушки триодного типа мощностью 30 кВт. Разработана также система автоматического управления током разряда газоразрядной пушки и система амплитудно-частотной модуляции электронного пучка. Время регулирования тока разряда путём изменения давления газа в разрядном промежутке не превышает единиц секунд, частота модуляции пучка обеспечивается в диапазоне десятков-сотен Гц. По результатам теоретических и экспериментальных исследований создан экспериментальный образец электронной пушки и разработана проектная документация. Также разработаны экспериментальные образцы устройств системы управления параметрами пушки.uk
dc.description.abstractukТеоретично та експериментально досліджені умови формування імпульсного електронного пучка в потужній тріодній електронній гарматі високовольтного тліючого розряду з використанням низьковольтного допоміжного розряду. Шляхом моделювання визначені основні геометричні та енергетичні параметри пучка з урахуванням термодинамічних параметрів анодної плазми. Також теоретично досліджені особливості транспортування та сканування електронного пучка. Розроблено нову потужну газорозрядну гармату тріодного типу та системи керування її параметрами в імпульсному режимі роботи з використанням допоміжного низьковольтного розряду. В результаті теоретичного аналізу та моделювання фізичних процесів в високовольтному газовому розряді з холодним катодом показана можливість отримання імпульсного електронного пучка загальною потужністю десятки кВт при питомій потужності 10 5 – 10 6 Вт/см 2 . Розроблені фізико-математичні моделі та проведено комплексне моделювання самоузгодженої електронно-іонної оптики тріодної електродної системи високовольтного розряду та системи електромагнітного транспортування імпульсного електронного пучка через еквіпотенціальний канал із розрядного проміжку з низьким вакуумом в технологічний об’єм з високим вакуумом. Визначено можливість формування імпульсного електронного пучка з поперечним розміром в кілька міліметрів та проведення його із розрядного проміжку в технологічний об’єм при перепаді тиску на 2 – 3 порядки. За результатами проведених досліджень розроблена конструкція газорозрядної електронної гармати тріодного типу потужністю 30 кВт. Розроблено також систему автоматичного керування струмом розряду газорозрядної гармати та систему амплітудно-частотної модуляції електронного пучка. Час регулювання струму розряду зміною тиску в розрядному проміжку не перевищує одиниць секунд, частота модуляції пучка забезпечується в діапазоні десятків-сотень Гц. За результатами теоретичних та експериментальних досліджень створений експериментальний зразок газорозрядної електронно-променевої гармати та розроблена конструкторська документація. Також розроблені експериментальні зразки пристроїв системи керування параметрами гармати.uk
dc.format.page5 с.uk
dc.identifier.govdoc0116U003793
dc.identifier.other2916
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/29584
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.titleРозробка потужної газорозрядної електронної гармати для імпульсного нанесення багатокомпонентних та хімічно-складних покриттівuk
dc.title.alternativeElaboration of powerful gas-discharge electron gun for impulse deposition of multi-component and chemically-complex coatingsuk
dc.title.alternativeРазработка мощной газоразрядной электронной пушки для импульсного нанесения многокомпонентных и химически-сложных покрытийuk
dc.typeTechnical Reportuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
2017_2916.pdf
Розмір:
248.27 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Анотовані описи завершених науково-дослідних робіт КПІ ім. Ігоря Сікорського