События и новости
Ученые повысили эффективность работы установок, обрабатывающих материалы для транспорта
Дата публикации: 09.03.2022
За счет собственного магнитного поля эффективность спирального диода достигла 30-40%.
Специалисты Национального исследовательского Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с коллегами из Китая нашли способ повысить качество обработки материалов, которые используются в строительстве транспорта, а также инженерных объектов. Разработанный ими спиральный диод с магнитной самоизоляцией электронов позволяет более эффективно преобразовывать энергию в установках для обработки металлов, сообщил ТАСС в воскресенье соавтор работы, профессор отделения материаловедения Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ Александр Пушкарев.
Вакуумные диоды широко используются в установках, генерирующих электронные и ионные пучки большой площади. Такие установки используются, в частности, для обработки металлических изделий, применяемых в транспорте, строительстве и других сферах. Ученые сегодня работают над увеличением эффективности преобразования энергии, подводимой к диоду, в энергию ускоренных ионов, которая влияет на ресурс и стабильность работы установки. В диодах новой конструкции авторы смогли повысить эффективность передачи энергии, что влияет на скорость обработки изделий и ее качество.
«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», — сказал ученый.
Новая конфигурация диода позволяет снизить электронный ток в диоде за счет реализации замкнутого дрейфа в анод-катодном зазоре в режиме магнитной самоизоляции. При этом использование собственного магнитного поля диода позволяет устранить энергозатраты на формирование внешнего магнитного поля, отмечает автор.
«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», — отметил Пушкарев.
В работе, поддержанной грантом Российского фонда фундаментальных исследований, также приняли участие специалисты Даляньского технологического университета (Китай).
Источник: ТАСС
Фото: news.tpu.ru
