فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره شبیه‌سازی و ساخت تفنگ الکترونی مجهز به کاتد ترمویونیک برای جوشکاری الکترونی در محیط خلأ

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره شبیه‌سازی و ساخت تفنگ الکترونی مجهز به کاتد ترمویونیک برای جوشکاری الکترونی در محیط خلأ دارای ۶ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره شبیه‌سازی و ساخت تفنگ الکترونی مجهز به کاتد ترمویونیک برای جوشکاری الکترونی در محیط خلأ  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره شبیه‌سازی و ساخت تفنگ الکترونی مجهز به کاتد ترمویونیک برای جوشکاری الکترونی در محیط خلأ،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره شبیه‌سازی و ساخت تفنگ الکترونی مجهز به کاتد ترمویونیک برای جوشکاری الکترونی در محیط خلأ :

مقدمه

توسعه و گسترش تجهیزات و سامانههای اپتیک الکترونی دارای پیشینه زیادی است.[۱] از پرتوهای الکترونی برای مقاصد مختلفی استفاده میشود که برخی کاربرد علمی و برخی کاربرد صنعتی دارند.[۲] تفنگهای الکترونی با انرژی و جریان بالا بیشتر برای استفاده در زمینههای صنعتی مانند جوشکاری و برشکاری ساخته میشوند که دارای قطر پرتویی از مرتبه میلیمتر میباشند.[۳]

بیشتر تفنگهای الکترونی که برای مقاصد علمی مورد استفاده قرار

میگیرند داری قطر پرتویی در حدود میکرومتر هستند.[۴] در طراحی و ساخت تفنگهای الکترونی معمولا از فلز تنگستن بدلیل تابع کار پایین آن به عنوان کاتد استفاده میشود۶]،.[۵ جوشکاری با پرتو الکترونی در خلا یکی از روشهای پیشرفته جوشکاری است. از جوشکاری با پرتو الکترونی برای جوشهای با مشخصه-

های خاص، که با دیگر روشهای جوشکاری قابل دستیابی نیست استفاده میشود. مهمترین کارکرد آن ایجاد جوشهای عمیق و باریک و با دقت بالا است.[۷] در این روش پرتو الکترونی در خلا تولید میشود که از تولید گازهای مزاحم جلوگیری میشود، و

۱۸۵

جوش حاصل دارای استحکام و تمیزی زیادی است۹]،.[۸ در این مقاله شبیه سازی و ساخت یک تفنگ الکترونی با کاتد شبه مویی و انرژی بالا و مناسب برای فرایند جوشکاری با پرتو الکترونی ارائه شده است.

توصیف روش

فرایند جوشکاری با پرتو الکترونی یک فرایند اتصال ذوبی است که در آن الکترونهای خارج شده از کاتد با انرژی جنبشی بسیار بالا و در حالتی متراکم و متمرکز به قطه مورد نظر برخورد میکنند و انرژی جنبشی این الکترونها به انرژی درونی تبدیل و خود را به صورت گرما نشان میدهد. این حرارت باعث ذوب کردن لبهها و اتصال آنها به هم میشود. الکترونها در این روش باید درون محفظه خلأ تولید شوند تا در مسیر خود به مولکولهای هوا برخورد نکرده و دارای جریان پرتو، بالایی باشند. در این نوع جوشکاری، تمرکز پرتو و بالا بودن جریان پرتو نقش اساسی دارد.

در این فرآیند کوچک بودن ضخامت کاتد که معمولا از نوع ترمویونیکی است نقش بسزایی در بیشتر بودن تمرکز پرتو دارد.
برای ایجاد شتاب در الکترونها از الکترودهای الکتروستاتیکی استفاده میگردد. الکترونهای شتاب گرفته در طول مسیر خود دچار واگرایی میشوند و بنابراین باید آنها را متمرکز نمود. برای متمرکز نمودن پرتو از لنز مغناطیسی (کویل) استفاده میگردد.

شبیهسازی و ساخت

برای شبیهسازی این تفنگ الکترونی از کد محاسباتی

SIMION3D8. 0 استفاده میکنیم. اساس روش محاسباتی این کد بر روش تفاضل محدود است. میتوان با استفاده از این نرم افزار،مسیر پرتو الکترونی را در میان میدان الکتروستاتیکی که

توسط لنزهای الکتروستاتیکی تولید شده، در سهبعدی تعیین کرد.

در شبیهسازی و ساخت این تفنگ، الکترونها از یک کاتد ترمویونیکی از جنس تنگستن که دارای قطر ۰/۳ میلیمتر میباشد گسیل میشوند. در ساخت آزمایشگاهی، کاتد را به صورت V
شکل قرار دادهایم. الکترونهای گسیل شده از فیلمان وارد یک دو قطبی تشکیل شده از الکترود پیرس که دارای انحراف ساختاری

۶۷/۵ درجه با محور اپتیکی میباشد، و الکترود استخراج کننده به نام گرید میشود، ولتاژ اعمالی به پیرس-۳۰ V میباشد. الکترود پیرس با شکلدهی میدانهای الکتریکی، باعث کانونی شدن پرتوها در نزدیکی کاتد میگردد، و باعث خنثی کردن نیروی واگرای لبه باریکه میشود. الکترود استخراج کننده نیز که در یک ولتاژ مثبت قرارگرفته است، الکترونها را از صفحه ساطع کننده بیرون میکشد و باعث تولید پرتوی از الکترونهای استخراج شده میشود. قطر روزنه گرید شبیهسازی و ساخته شده ۴ میلیمتر میباشد. در ادامه برای شتاب دادن به الکترونها از دو لنز الکتروستاتیکی استفاده نمودهایم. قطر روزنه این لنزها به ترتیب ۵ و ۶ میلیمتر انتخاب شد.

کار این لنزها شتاب دادن به الکترونهای خروجی از گرید می-

باشد. پرتو الکترونی شتاب داده داده شده در ادامه مسیر برای متمرکز شدن باید از یک لنز الکترومغناطیسی عبور داده شود. برای این منظور از یک کویل که دارای ۲۲۰۰ دور بود و جنس سیمپیچ آن از مس بود استفاده نمودیم. قطر روزنه این کویل ۸ میلیمتر انتخاب شد. تعیین مقدار جریان پرتو الکترونهای شتاب داده شده و متمرکز شده توسط ابزاری به نام فارادی کاپ انجام می گیرد که در انتهای مسیرقرار گرفته است. در شکل۱نمایش عبور پرتو الکترونی از تفنگ الکترونی شبیهسازی شده با نرم افزار سیمیون مشاهده میشود.

۱۸۶

شکل:۱نمایش عبور پرتو الکترونی از تفنگ الکترونی شبیهسازی شده.

در این کار بیشینه پتانسیل اعمال شده ۳۵۰۰ ولت می باشد که به سطح قطعه کار یا فارادی کاپ اعمال شده است. البته در کاربردهای صنعتی و حتی آزمایشگاهی می توان این بیشینه ولتاژ را تا مقداری بیش از ۶۰ کیلو ولت برای شتاب دادن بیشتر به الکترونهای پرتو الکترونی بالا برد. در شکل۲ نمایش اجزاء تفنگ الکترونی ساخته شده مشاهده میشود.