电子束冷床熔炼热阴极电子束电子枪系统原理：

热阴极电子束电子枪系统是电子束冷床炉的关键部件，本实验炉使用的是皮尔斯型多室本远聚焦枪。为了使阴极加热，一般采用直接加热和间接加热两种方式。直接加执是将阴极螺旋状，直接通入电流升温，这种加热方式通常用于小功率电子束冷床炉。间接加热则将阴极做成块状，而阴极块上方设有灯丝(用钨丝或钽丝做成)灯丝与阴极块之间加直流电，灯丝为负，阴极块为正，灯丝本身直接通入交流电升温达2600℃-2800℃左右，在上述直流电场的作用下，灯丝向阴极块发射出热电子，轰击阴极块，使阴极块升温直到发射电子束。间接加热的优点在于阴极可做成块状，有利于提高阴极寿命。同时不需要在阴极通入较大的加热电流，从而避免了其产生附加电场干扰电子的正常发射。

       另外为保证电子枪室的真空度，防止电子与残余气体分子碰撞而发生辉光放电，电子枪的枪室另外设有一套真空系统，通过排气口进行抽空，以保证枪室真空度在5x10-3-1x10hpa之间，电子枪才能始终正常工作。用这种电子枪枪室单独配备一套真空系统，故又被称为多室式。多室式远聚焦电子枪的特点是:枪的寿命长，可达 100-150 小时，枪的装备方便，控制灵敏，可通过聚焦和偏转系统很容易任意改变电子束截面大小及电子束的位置。由于枪室独有一套真空系统，故不受炉室真空度影响。

        加热过程中，电子束是由被加热的块状阴极所发射，然后电子束通过阳极加速和聚焦，汇集成电子束形成热源，最后通过偏转线圈按照一定的方向轰击海绵钛等原料，将自身的动能瞬间转化为热能，温度急剧升高从而可以使海绵钛等原料熔化进行熔炼。

        电子枪聚焦系统包括两个线圈，位于电子枪的导管上方，上边的线圈叫做一次聚焦，下边的线圈叫做二次聚焦。一次聚焦的作用是控制电子能顺利地通过导管，二次聚焦的作用是控制电子束打在物料上的断面大小。

电子枪的偏转系统对熔炼有极大的影响，电子束冷床炉内熔池的温度分布很大程度取决于偏转系统。如果电子束均匀打在熔池上，熔池边缘必然散掉的热量多而导致熔池温度不均匀，造成熔池中间温度高，边缘温度低为避免这种情况，采用中的节系制电子能量的分布，尽可能使熔池边缘适当增加一定的 能量输入，这样熔池中的温度分布就比较均匀。