Ученые ТПУ: новая конструкция диода повысит эффективность обработки материалов для транспорта

По словам исследователей, вакуумные диоды сейчас широко используются в генерирующих электронные и ионные пучки большой площади установках. Используются установки в том числе для обработки металлических изделий для транспорта, строительства и других сфер. Одна из задач, решаемая учеными, это увеличение эффективности преобразования энергии, подводимой к диоду, в энергию ускоренных ионов, влияющую на ресурс и стабильность работы установки.

«Мы разработали спиральный диод с магнитной самоизоляцией электронов, в котором нам удалось снизить электронную компоненту полного тока в диоде за счет собственного магнитного поля. Это позволило увеличить эффективность ионного диода с 5-9 % (в диодах с незамкнутым дрейфом электронов) до 30-40 %, что подтверждено результатами испытаний образцов»,  — рассказал ТАСС руководитель проекта, профессор отделения материаловедения Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ Александр Пушкарев.

Новая конфигурация диода позволяет снизить электронный ток в нем за счет реализации замкнутого дрейфа электронов в анод-катодном зазоре в режиме магнитной самоизоляции. При этом использование собственного магнитного поля диода позволяет устранить энергозатраты на формирование внешнего магнитного поля.

«Совершенствование технологического процесса закалки металлических изделий идет по пути увеличения скорости изменения температуры изделия и обработки только поверхностного слоя, без изменения объемных свойств. Для этого необходимо совершенствовать методы обработки материалов при помощи ионных пучков и других видов излучения. Эффективность таких установок напрямую зависит от плотности энергии и мощности ионных потоков, поэтому исследования в данной области являются сегодня актуальной задачей», — добавляет Александр Пушкарев.

Проект поддержан грантом РФФИ.

Источник: Служба новостей ТПУ