电子束束流对电子束选区熔化成形H13钢组织和性能的影响

H13钢是使用最广泛和最具代表性的热作模具钢。采用电子束选区熔化(SEBM)技术成形H13钢能够有效解决其组织均匀度不理想的问题,而且可使其具有相当可观的力学性能表现。通过改变SEBM技术的电子束束流制备H13模具钢,并采用电子密度计、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和显微维氏硬度计表征了成形件的致密度、微观组织和硬度,探究了电子束束流对成形件微观组织演变和力学性能的影响。结果表明,不同电子束束流成形的H13钢主要存在弥散的纳米尺寸微孔、局部的微米尺寸微孔以及熔合不良区域;微观组织主要为马氏体、残余奥氏体及碳化物;随着电子束束流的增加,马氏体会发生晶格畸变,基体强度增加,继续提高电子束束流,马氏体逐渐粗化,基体发生回复与再结晶,同时弥散析出二次碳化物,基体强度趋于稳定。

TC4钛合金薄板多束流电子束焊接变形控制研究

采用电子束高频偏转扫描技术实现了多束流电子束焊接,在焊接的同时增加两个辅助电子束热源进行TC4钛合金薄板的焊后缓冷,利用辅助热源在焊缝两侧产生的热应力来改变焊件的应力分布,达到减小焊后应力、控制焊接变形的目的。重点研究了辅助热源位置和能量分配等工艺参数对焊接变形的影响。试验结果表明,采用辅助热源进行焊后缓冷可以有效减小焊接变形,当D=5mm,H=10mm,电子束束流为9.3m A,能量分配为16.25%时,1mm厚的TC4钛合金薄板焊接变形最小。

TC4钛合金薄板多束流电子束焊接变形控制研究

采用电子束高频偏转扫描技术实现了多束流电子束焊接,在焊接的同时增加两个辅助电子束热源进行TC4钛合金薄板的焊后缓冷,利用辅助热源在焊缝两侧产生的热应力来改变焊件的应力分布,达到减小焊后应力、控制焊接变形的目的。重点研究了辅助热源位置和能量分配等工艺参数对焊接变形的影响。实验结果表明,采用辅助热源进行焊后缓冷可以有效减小焊接变形,当D=5mm,H=10mm,电子束束流为9.3m A,能量分配为16.25%时,1mm厚的TC4钛合金薄板焊接变形最小。

热场发射电子枪在电子束光刻机中的应用研究

介绍了电子枪的分类与特点,重点介绍了热场发射电子枪的原理、结构、特点及在电子束光刻机中的应用。阐述了电子束光刻机束流与电子枪提取极电流之间关系,并分析了热场发射电子枪各个参数对提取极电流的影响。研究了热场发射电子枪的调校对电子束光刻工艺的影响,并通过实验得出束斑与束流的关系。最后通过调整电子枪参数,制备了不同的光刻图形,满足了不同的光刻工艺要求,验证了分析的结论。

扇形多注强流相对论电子束的产生与传输研究

多注相对论速调管相对于常规相对论速调管,每注电子束具有更低的导流系数和更低的空间电荷力,却具有更高的束波转换效率.本文基于这方面的需求,通过三维软件模拟与实验研究了扇形多注强流相对论电子束的产生与传输.通过建立电子枪的三维模型,分析了阴极端面静电场的分布及其对电子束产生的影响;通过粒子模拟获得了发射束流,然后通过粒子跟踪仿真,得到了电子束在空心漂移管和多扇形孔漂移管中传输的束斑图,并对其进行了理论分析与解释.模拟和实验结果表明,电子束在空心漂移管传输过程中不仅绕束自身中心旋转,还绕系统的中心旋转,通过旋转多扇形孔漂移管实现对中的方法可提高传输效率.