Лазерная и электроннолучевая обработка материалов
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 389 390 391 392 393 394 395... 494 495 496
|
|
|
|
12.3. Взаимодействие Э. ГГ с плазмой в зоне обработки Экспериментально установлено, что в зоне воздействия пучка с плотностью потока ?а " 107-г-108 Вт/см2 образуется термически неравновесная плазма. Проникновение электронов на большую глубину в вещество (например, при образовании глубоких проплавлений) облегчается образованием плазмы в канале, потери энергии электронов в которой незначительны [3, 15]. Поэтому для понимания механизма электронно-лучевого воздействия представляет интерес оценка вероятности взаимодействия медленных вторичных и термоэлектронов в зоне обработки с первичным пучком электронов [18]. Минимальное количество медленных электронов, необходимое для экранировки (рассеяния) луча по порядку величины п-1 " Б/а, где с? — площадь сечения луча; а — площадь сечения, в котором происходит взаимодействие. Первичные электроны со скоростью v1 проходят слой вещества толщиной 6 (глубина пробега), в результате чего появляются т]/ (т] — коэффициент вторичной эмиссии, / — сила тока луча, выраженная числом электронов в единицу времени) вторичных электронов. Вторичные электроны со скоростью и2 уходят из слоя б. Так как время т2 = б/р2 намного больше времени Т]1 = 5fv1, число появившихся в слое вторичных электронов за период Т2Л2 = Т1/Т2 (Т2/Т!). Тогда условие рассеяния электронов первичного пучка на вторичных электронах можно выразить как у\1т2 (т2/т1) (5/а). Из этого выражения получим критическое значение силы тока луча, прн котором начинается существенное взаимодействие с медленными электронами: /пй-и|/(4о"1т1б), (12.26) где й — диаметр луча. Для случая воздействия ЭЛ на диэлектрик при "п = 10, 6=10 мкм, и = 25 кВ, й = 0,5 мм, Е = 10 эВ имеем ог" 1-Ю10 см/с, 12 = 1,8Х Х108 см/с, о"Х2 = 1,6-10-" см2 (к — длина волны медленного электрона), / ^ 63,5 А, что соответствует удельной мощности 52 8-107 Вт/см2. Для типичного случая образования в металле канала глубиной Н =_ 1 см с поперечным сечением 5 = 1 • 10 2 см2 при т] = 1 (здесь Ц — коэффициент ионизации) и названных выше значениях остальных параметров имеем '^3 А и 727,5-106 Вт/см2. Если учесть, что в слое пара толщиной _Н концентрация частиц п ^ 1018 см 3, то приведение к эквивалентному слою твердого тела 6 " 1-10 4 см дает /3-104 А и 7,7,5-1010 Вт/см2. Таким образом, взаимодействие со вторичными электронами в диапазоне концентраций мощности 72 = 105~г--т-10в Вт/см2 (сварка и обработка) несущественно и усиливается при 72 10" Вт/см2. Из выражения (12.26) можно определить критические параметры ЭЛ, при которых начинается существенное взаимодействие с паром или плазмой в зоне обработки. При и — 25 кВ, а = 1. Ю-" см2, v1= МО10 си/с,й = = 0,5 мм, г[ = 1 получаем / 5 • 10 2 А, ?2 5* 5-105 Вт/см2, что и имеет место в реальных условиях обработки при взаимодействии ЭЛ с паром. Если степень ионизации газа т] равна 0,1 и 0,01, то соответственно / 5-10_1 А, 726-106 Вт/см2 и /5 А, ?2 6-107 Вт/см2, т. е. наиболее существенно взаимодействие с нейтральным паром, которое начинается уже при сравнительно умеренных плотностях потока (?2 ЫО5 Вт/см2). 12.4. Кинетика формирования канала Кинетика формирования канала экспериментально исследована при ¿7 = = 20 кВ, / = 5-=-250 мА в режиме одиночного импульса длительностью 50 мс — 5 с (рис. 12.4). Исследуемый металлический образец диаметром 30 мм и высотой 30 мм устанавливают в рабочей камере на изолятор и через резистор Я2 соединяют с землей. В цепь источника включают резистор Ш, и с помощью осциллографа С1-37 (в ряде экспериментов К-105) одновременно регистрируется в процессе импульса сила тока /м проходящего
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 389 390 391 392 393 394 395... 494 495 496
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
