直式与e形电子枪系统结构及反应机制
EB炉电子束枪的电气控制设备及原理
EB炉电子束枪的电气控制设备及原理作者：王志中来源：《硅谷》2014年第08期摘要介绍EB炉钛锭生产配套的电子束枪的电气参数、电气控制设备系统和电子束枪的基本控制原理。
关键词电子束熔炼炉；电子束枪；原理中图分类号：TF806 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）08-0056-02自2010年10月武钢集团昆明钢铁总公司在云南省禄丰县土官镇工业园区建成一座年产4410吨/年规模的钛冶炼及钛合金钛锭生产的EB（Electron Beam）熔炼炉，主体工艺设备是引进美国RETECH公司真空冶炼炉。
EB熔炼炉的电子束熔炼过程：EB炉熔炼室端盖上安装的4台电子束枪在高真空的冶炼环境中发的出高速和高频的电子束流在聚焦线圈和偏转线圈的作用下将电子束流准确地轰击到结晶器内的海绵钛原料块及合金物料上，将电子束流的电子动量转化为金属加热的热能。
海绵钛经过高温加热熔化形成钛金属熔液，钛熔液经过坩埚的精炼池进行电子束精炼后流入钛锭结晶器，形成钛锭基座。
钛锭在拉锭杆的牵引作用下形成完整的钛锭，当锭长达到8.1 m的定尺长度时，整个熔炼工序会停止，冶炼工艺控制将进入钛锭冷却和出锭操作。
在熔炼海绵钛及合金原料的工艺过程中，电子束的输出能量控制和角度控制设备是电子束枪电气控制的核心。
1 电子束枪本体的设备组成及功能参数单台电子束枪一般由以下几部分组成。
1）阴极、阳极装置：阴极装置由一个旋转对称的三电极系统组成。
该系统能够发射电子束，并带有一个电子聚集电极。
其设备构成包括：实心阴极（用于间接加热）、聚焦电极和阳极。
图1中钨丝安装在固体阴极后主要用于加热阴极，阴极加热后产生热电子逸出，电子在强电磁场作用下汇聚并加速运动到阳极。
图1 电子束枪工作原理示意图2）透镜和聚焦线圈。
两个透镜装置可将电子束聚焦形成电子束流，阴极腔体和中间腔体（阴极和阳极间）有效隔离真空压力，将电子束聚焦，最大程度降低能量损失。
3）电子束偏转系统。
真空蒸发镀膜法
的电子和正离子轰击基片，对薄膜成分、结构和性能 产生影响
3. 高频感应蒸发源 将装有蒸发材料的坩埚放在高频螺旋线圈的中央，使蒸
发材料在高频电磁场的感应下产生强大的涡流损失和磁滞 损失（对铁磁体），致使蒸发材料升温，直至气化蒸发。
42
特点： 优点 ❖ (1)蒸发速率大，可比电阻蒸发源大10倍左右； ❖ (2)蒸发源的温度均匀稳定，不易产生飞溅现象； ❖ (3)蒸发源一次装料，无需送料机构，温度控制比较 容易，操作比较简单。
21nd2
KT
2Pd 2
在室温下，空气
0.667(cm)
P
设N0个气体分子飞行d距离，被碰撞的气体 分子数N
NN01exp(d)
被碰撞的粒子百分数
f N 1exp(d)
N0
0.667(cm)
P
为保证薄膜的沉积质量，要求f≤0.1，若源-基片距离 25cm, 则P≤3X10-3Pa
关系曲线
薄膜的纯度 Ci
五.真空热蒸发镀膜法的特点
特点： ❖ 设备比较简单、操作容易； ❖ 制成的薄膜纯度高、质量好，厚度可较准确控制； ❖ 成膜速率快，效率高，用掩模可以获得清晰图形； ❖ 薄膜的生长机理比较简单； ❖ 这种方法的主要缺点是：不容易获得结晶结构的薄膜；所形
成的薄膜在基板上的附着力较小；工艺重复性不够好等。
dMs dAs
Me cos 4r2
薄膜厚度： d dM s
dc4o r 2 M se4(h h2 M e ld2A)3 s /2
l h
ttd1 4(hh2ml2)3/2
在点源正上方的单 位时间的膜厚增加 t0（l=0）：
t0
钨灯丝、冷场、热场扫描电镜的区别
钨灯丝、冷场、热场扫描电镜的区别扫描式电子显微镜，其系统设计由上而下，由电子枪(Electron Gun) 发射电子束，经过一组磁透镜聚焦(Condenser Lens) 聚焦后，用遮蔽孔径(Condenser Aperture) 选择电子束的尺寸(Beam Size)后，通过一组控制电子束的扫描线圈，再透过物镜(Objective Lens) 聚焦，打在样品上，在样品的上侧装有讯号接收器，用以择取二次电子(Secondary Electron) 或背向散射电子(Backscattered Electron) 成像。
电子枪的必要特性是亮度要高、电子能量散布(Energy Spread) 要小，目前常用的种类计有三种，钨(W)灯丝、六硼化镧(LaB6)灯丝、场发射(Field Emission)，不同的灯丝在电子源大小、电流量、电流稳定度及电子源寿命等均有差异。
热游离方式电子枪有钨(W)灯丝及六硼化镧(LaB6)灯丝两种，它是利用高温使电子具有足够的能量去克服电子枪材料的功函数(work function)能障而逃离。
对发射电流密度有重大影响的变量是温度和功函数，但因操作电子枪时均希望能以最低的温度来操作，以减少材料的挥发，所以在操作温度不提高的状况下，就需采用低功函数的材料来提高发射电流密度。
价钱最便宜使用最普遍的是钨灯丝，以热游离(Thermionization) 式来发射电子，电子能量散布为 2 eV，钨的功函数约为 4.5eV，钨灯丝系一直径约100µm，弯曲成 V 形的细线，操作温度约2700K，电流密度为 1.75A/cm2，在使用中灯丝的直径随着钨丝的蒸发变小，使用寿命约为 40~80 小时。
六硼化镧(LaB6)灯丝的功函数为 2.4eV，较钨丝为低，因此同样的电流密度，使用 LaB6 只要在 1500K 即可达到，而且亮度更高，因此使用寿命便比钨丝高出许多，电子能量散布为 1 eV，比钨丝要好。
扫描电镜的基本结构和工作原理
扫描电镜的基本结构和工作原理扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）是一种常用的高分辨率显微镜，它通过扫描样品表面并利用电子束与样品相互作用来获取样品的表面形貌和成份信息。
下面将详细介绍扫描电镜的基本结构和工作原理。
一、基本结构1. 电子枪：扫描电镜的电子枪是电子束的发射源，它由热阴极和加速电极组成。
热阴极通过加热发射电子，加速电极则用于控制电子束的能量和聚焦。
2. 准直系统：准直系统包括准直磁铁和透镜，主要用于聚焦电子束并使其垂直于样品表面。
3. 扫描线圈：扫描线圈用于控制电子束在样品表面的扫描范围，通过改变扫描线圈的电流，可以实现对样品不同区域的扫描。
4. 检测系统：检测系统主要包括二次电子检测器和后向散射电子检测器。
二次电子检测器用于检测样品表面的二次电子发射信号，后向散射电子检测器则用于检测样品表面的后向散射电子。
5. 显示和记录系统：显示和记录系统用于将检测到的信号转化为图象，并显示在显示器上或者记录在存储介质上。
二、工作原理扫描电镜的工作原理主要分为以下几个步骤：1. 电子束的发射：扫描电镜中的电子束是通过热阴极发射的。
热阴极受到加热，产生高能电子。
2. 电子束的聚焦：经过准直系统的调节，电子束被聚焦为一个细小的束流，并且垂直于样品表面。
3. 电子束的扫描：扫描线圈控制电子束在样品表面的扫描范围。
电子束按照预设的扫描模式在样品表面扫描，扫描过程中，电子束与样品表面相互作用。
4. 信号的检测：样品表面与电子束相互作用后，会产生一系列的信号，包括二次电子和后向散射电子。
二次电子检测器和后向散射电子检测器将这些信号转化为电信号。
5. 图象的生成：检测到的电信号经过放大和处理后，转化为图象信号。
这些图象信号经过显示和记录系统的处理，最平生成可见的样品表面形貌图象。
扫描电镜的基本结构和工作原理使其能够在高分辨率下观察样品的表面形貌和成份信息。
相比传统的光学显微镜，扫描电镜具有更高的放大倍数和更高的分辨率，可以观察到更细微的细节。
(参考资料)加速器原理和结构
¾ AFC系统 ¾ 脉冲调制器
保 证 培
训
班
2、主机系统—系统组成1
2009放 ¾ 加速管及束流输运系统
疗 z 电子枪
z 加速管、输入（出）耦合器及波导窗组件
设 z 靶、引出窗及偏转盒 备 z 真空泵组件
质 z 聚焦、对中及偏转线圈
量
¾ 微波功率源及传输系统
保
z磁控管/速调管(S波段,2～5MW)
2、主机系统—加速管
200 • 要使管体和靶更好的散热冷却，水系统的正常有效工作是至关重 9放 要的。因此定期检查水系统，经常更换水源，清洗水箱，检查水 疗 压等工作就显得重要了。 设 备 质 量 保 证 培 训 班
2009放 2、主机系统—皮尔斯二极电子枪 疗 设 备 质 量 保 证 培 训 班
疗
2. 有人提出把工作在π/2模腔链中的耦合腔 加以压缩，而延长加速腔，只要两者谐振
设 备 质
频率保持一致，则腔链仍显示π/2模工作 特性。而由于加速腔得以延长，分流阻抗 提高了。腔链由两种结构周期不同的腔体 组成，而变成双周期结构。 3. 美国LASL的E．k．Knapp等人进一步提出 把耦合腔从束流轴线上移开，放在加速腔 的外边，加速腔的外壁上有耦合孔和耦合
量
腔(称为边腔)耦合，相邻的加速腔通过耦 合(边)腔相互耦合在一起；而相邻的加速
保 腔之间的中孔只起束流通道作用，而不起 功率耦合作用。这样加速腔长度扩展了一
证倍，从而有可能获得最大的分流阻抗。这
培 是有名的边耦合驻波加速结构。
训
班
2009放 2、主机系统—加速管2（行波加速与驻波加速） 疗 设 备 质 量 保 证 培 训 班
备 质
• 微波电场
量
电子枪 讲座
3. 电子枪的二种阴极材料 钨----纯金属热阴极材料中最好的 六硼化镧----是稀土和硷土金属的氧化物.硼化物.碳化 物.和氮 化物中发射性能最好的,比钨阴极的发射性能高一个数量级. 其他阴极材料----薄膜阴极.厚涂层阴极.金属陶瓷阴极等都 不适用于工业加速器.
4. 钨阴极特性 工作温度----2450---2650k 逸出功----4.52ev 直流发射电流----0.3---0.7安/平方厘米 加热比功率----70---84瓦/平方厘米 亮度----10000A/平方厘米x立体角瓣度 寿命----2000---3000小时(直径降致百分之九十) 耐高压作用的性能----好 中毒后恢复性能----好
缺点:
加工有一定难度----延展性不甚好,化学稳定性差,特别易与水蒸汽 作用. 5.六硼化谰阴极特性 工作温度----1500—1600C,熔点2400C, 发射能力:1600C时可支取65安平方厘米,在1680C时可支取100 安 /平方厘米. 工作寿命----在支取10---20安/平方厘米时,寿命可长达几千小时,在 支取50---100安/平方厘米时,寿命可达几百小时. 逸出功----2.66ev 亮度----106安/平方厘米x立体角弧度(比钨阴极高几十倍) 缺点:六硼化谰在高温下对大多数金属有腐蚀作用,只有铼可以避免 腐蚀.
2.六硼化澜阴极结构
加热方式可分直热式和简热式. 见图所示
六硼化谰又分单晶体和多晶体.目前单晶体最大面积
只有直径6mm. 见图示
四. 阳极电压和孔径
阳极电压----5—50kv,决定于聚焦的要求.当束流大于100mA时阳极 电 压就要比较高,大于300mA时,空简电荷作用强,射性能优于所 有常用难熔热电子发射材料.见图示.
在六硼化谰晶体中,镧原子构成简单的立方晶格,体积小的硼原子形成三 维框架将体积大的镧原子包围在框架中.立万体的每一个顶点上都有一个 由硼原子框架形成的八面体,八面体又以顶点互相连接.每个硼原子与5个 硼原子相邻,四个在自身的八面体内,另一个位于立方体主轴之一的方向 上,因此给出了配位数为5的同极晶格结构.硼原子形成键时,不足电子数由 金属镧原子供给,镧的价电子数为3,参与成键的电子数为2,因此,晶体中有 自由电子存在.这就使得六硼化澜具有金属的导电性和导热性,而且与金 属一样,电阻率的温度系数为正值.
电子枪
间热式轰击型阴极加热方式是，通过在热子（灯丝）和阴极之间加上几百乃至上千伏的轰击电压，在此电压 下，从热子发射的电子轰击阴极，使阴极加热到一定温度后从其表面发射出大量电子来。
间热式加热型阴极的化合物层固定在薄壁的底托上（镍管或钼管），底托下面放着耐热绝缘的螺旋钨丝。电 流流过灯丝，灯丝烧热阴极，当阴极达到发射电子的温度时，就发射出电子来。
轴向枪的发明者是Pierce，为了纪念这位发明家，人们也将轴向枪称为“Pierce枪”。
环形电子枪的结构如图2：
图2环形电子枪的结构
环形枪结构简单、成本低，并能以简单的电源装置工作。枪体由环形灯丝、阳极、阴极、聚焦线圈和偏转线 圈等组成。环形灯丝处于负高压，用做热电子发射源，在聚焦极的定向反射和阳极的加速作用下，使电子束会聚 于坩埚蒸发源中心。环形枪和直形枪在使用时，高能电子束轰击材料将发射二次电子。
当阳极电流受空间电荷限制时，电子枪的阳极电流（发射电流）与阴阳极间电压有关，如果不考虑相对论效 应，它们之间的关系是3/2次方的比例关系，也称二分之三次方定律。
在空间电荷限制下，不论电极系统的形状如何，二分之三次方定律是普遍适用的，电极形状不同，只影响前 面的比例系数。当电极形状一定时，在一般情况下，导流系数是一个常数，与温度无关，导流系数的大小表示电 子枪发射电子的能力强弱。也就是说，导流系数是一个对电子注强度度量的量，它表征了电子注空间电荷的大小。
电子束发生系统
1
直热式阴极
2
间热式阴极
3
间热式轰击型 阴极
4
间热式加热型 阴极
5
材料的选择
直热式阴极加工成丝状。而直接通电加热发射电子束。这种情况下灯丝就是阴极。直热式阴极的结构比较简 单，但只能用于小功率的电子枪。
电子枪的工作原理
电子枪的工作原理
电子枪是一种利用电子束进行加热、熔化或蒸发材料的设备。
它主要由电子源、聚焦系统和材料加工件组成。
首先，电子源会产生高速电子流。
这些电子流通常是通过热阴极释放的自由电子，在高压下加速形成的。
接下来，电子流通过聚焦系统进行聚束。
聚焦系统通常由电磁或电静场组成，它们可以将电子束聚焦到非常小的区域，以达到更高的能量密度。
当电子束到达加工区域时，它会和材料发生相互作用。
这种相互作用可以将电子的动能转化为材料的热能，从而使材料达到熔化或蒸发的温度。
最后，通过控制电子束的功率、聚焦和扫描方式，可以对材料进行精确的加工和形状控制。
这种加工方式可以应用于各种领域，如电子器件制造、材料表面改性和医疗设备制造等。
总的来说，电子枪的工作原理是利用高速电子束与材料相互作用，将电子的能量转化为材料的热能，从而实现对材料的加热、熔化或蒸发。
电子枪介绍
电子枪供电原理图
直接上板 灯丝 ～0.3mm
0.3mm
扼流圈 0.35mm 稳压管组件 设置电位器R1 控制电位器R2 Sk.150W Sk.150W 圆筒电容CB 低电流闭合 ～0.3mm
灯丝变压器 160:1～240:1
0.25mm
整流堆
提高电流
减小电流
手动预置
吸极（引Vex由加速管分压电流IBTD及第一段分压电 阻R1决定： Vex=IBTD ×R1=12～15KV。
电子枪结构图
灯丝杆 绝缘子 8-M10螺钉
灯丝
栅极
加速管上法兰
吸极
灯丝实物
电子枪结构照片
电子枪工作原理—金属阴极的热电子发射
电位器组件
4.5KΩ ，0.182A，150W
灯丝变压器
1 2 3 4 5 6 7
8 9
14
15
16
10
18
17
11
12 13
铁氧体铁芯 高频丝包线
160:1～240:1 3V
56A截面20X20 窗宽14 高23.5
零位开关
型号 RZ-15GW2S-B
作用：降束流时在能量不关断的情况下，关闭残余束流
金属内存在大量自由电子，在金属的正离子间作杂乱无章运动，金 属中自由电子有很大动能，但在常温下自由电子并不能逸出金属表面， 只有动能大于逸出功的电子才能逸出，随阴极温度升高，金属内自由电 子动能大于逸出功的电子数愈多，发射电流愈大。热电子发射电流密度 与温度的关系式为：
je = aT2 e-eφ /kT
电子枪供电原理
电子枪供电功率由加速管高压最上第三个电晕环和 高频电极耦合产生。频率为120KHz的正弦波经过圆筒电
电子枪的阴极结构和寿命
蹦张
须采用机械或电磁台轴器来进行补偿。
图７直热式阴极组件
８．３
如德田ＰＴＲ公司的高压大功率电子枪和中科院电工所的中压枪，均在阳极下方裟有电磁
台轴器． 问热式阴极组件结构鞍复杂（图８
为乌巴顿所间热式阴极组件）。坦间热 式阴极有其一系歹０优点： 酋先在发射 面．其发射电流密度是相同的且成为等 势面。这样容易获得高品质的束斑，面 且用于轰击阴极的灯丝电流小，特别适 用于大功率电子枪。易于控伟０和能’硪少 高压电缆的电流载荷：阴极寿命相对较
８．１
８．２
（图７为桂林所直热式阴极组件结构），
但直热式阴极较难保证发射面的原始形 状，在工作时，较大的加热电流会使
“”８
阴极产生一个磁场，使发射电子偏离秣母
中心轴线，若采用直流电加热，则电．防旺支架
子柬的轴线偏离电子枪的几何光轴；
，。
若采用交流电加热，则电子束会形成
带状‘”，更难控制．一般情况， 必
卜直热式金属带状阴极 ４～螺旋状直热式阴极
２＿ｖ型直热式金属阴极 ３一硼化镧闻热式阴极
５一块状间式阴极
６～梯状间热式阴极
这两类结构的阴极．在不同功率系列的电子枪中都有广泛的应用。例如德国ＰＴＲ公 司的６０ｋＶ和１５０ｋＶ．１～４０ｋＷ系列电子枪（图２）基本上都采用直热式钨带阴极； 法国 ＳＣＩＡＫＹ公司的６０ｋＶ系列电子枪采用直热式钽片阴极， 国内电工所２～１５ｋＷ（图３）、桂 林所２～１５ｋＷ（图４）６０ｋＶ系列电子枪采用直热钨带阴极；而乌克兰巴顿焊接研究所的 ６０ｋＶ～１２０ｋＶ系列的大小功率电子枪（图５）等采用间熟式硼化镧阴极， 法国ＴＥＣＨＭＥＴＡ公 司用于焊接双金属带电子枪、桂林所ＨＤＺ３０大功率电子枪均采用间热式钽块阴极（图６）。
电子枪的工作原理.docx
电子枪的工作原理
电子枪是由灯丝（用H、HT 或F 表示）、阴极（用K 表示，彩色彩色显像管有三个阴极，分别用RK 、GK、BK 表示）、栅极（用G1 表示）、加速极（用G2表示）、高压阳极（用G。
V表示）组成。
它是发射电子束的部件。
组成电子枪各电极的主要作用，简单地说有如下几点：
1）灯丝的作用：通电后将电能转变成热能并对阴极加热，使阴极表面产600-800 。
C 的高温，创造一个使阴极发射电子的外部条件。
2）阴极的作用：阴极呈圆筒状，灯丝装在圆筒内部，顶端涂有钡锶钙的氧化物，灯丝通电时，阴极受热后发射大量电子。
3）栅极的作用：栅极套在阴极外面，是一个金属圆筒，顶端开有小孔，让电子束通过。
改变与阴极的相对电位可以控制电子束的强弱。
如果把视频信号加到阴极或栅极，那么，电子束的强弱就会随着视频视频信号强弱而变化，在荧光屏上就出现与视频信号相对应的图像。
在实际应用中，为了提高信号加至显像管的阴极，而将栅极加负压0
—60V，用电位器（或电脑控制）调整电压来调制通过的电子数目，改变显像管束电流的大小，从而控制荧光屏的亮度。
4）加速极的作用：它也是顶部开有小孔的金属筒，其位置紧靠栅极。
通常在加速极上加有几百伏的正电压，它能控制阴极发射的电子束到达荧光屏的速度。
5）聚集极的作用：彩色显像管聚集极通常加5－8kV 电位。
聚集极、加速极及高压极一起构成一个电子透镜，使电子束会聚成一束轰击荧
光屏荧光粉层。
6)高压阳极的作用：建立一个强电场，使电子束以极快的速度轰击荧光屏上的荧光粉。
高压阳极通常为22-34kV 。
E型电子束蒸发器
E型电子束蒸发器（JYK-电子枪）目录E型电子束蒸发源一.概述本蒸发源系坩埚由电机直接驱动、电子束偏转角为270º、用于蒸镀各种金属和非金属材料的磁偏转式E型电子束蒸发装置。
二、主要技术参数1、电子束偏转角 270º2、阳极电压 10KV3、阴极加热电源 AC 3V+3V，60A可调4、束流直冷坩埚0～1A5、坩埚容量（标准型）6、磁场电源X偏转电流±2A可调扫描频率 10～250HZY偏转电流±2A可调扫描频率 10～250HZ7、启动真空度 6.7×10-3Pa8、坩埚定位(四孔坩埚) 电控自动或手动点控9、坩埚冷却水进水温度≤25℃进水压力≥0.2MPa水流量≥8L/min10、电子枪体接地电阻≤4Ω三.结构说明1. 电子枪电子枪是产生电子束的部件,由直线状螺旋钨阴极、栅极和阳极组成。
加速电压采用负高压，阴极和栅极处于相同的负电位，阳极接地电位。
阴极由交流供电加热，使之发射电子，电子受栅极电位的影响，在阳极电压加速下形成会聚的电子束。
在X方向磁场（左为S极、右为N极）的作用下，电子束得到进一步聚焦并偏转270º射入装有被镀膜料的坩埚中，其动能变成热能使材料蒸发沉积于基片上，达到所需膜层的要求。
2．X、Y偏转和扫描X、Y偏转线圈采用铝金结构。
改变X线圈电流大小，电子束可作前后移动；改变Y线圈电流大小，电子束可作左右移动。
通过调整X、Y线圈电流大小，可使束斑射于膜料的所需位置上。
通常使Y线圈偏转电流为零，调整X线圈电流，使束斑居于坩埚中心位置。
若再给X、Y线圈加上交变电流，则电子束可在膜料上作不同幅度（圆或其它形状）和频率的自动扫描。
3．冷却水正常的冷却水是保证不损坏坩埚及密封胶圈等部件的关键，欲达到技术指标中的供水要求，请用户给电子束蒸发源单独供水，而不要由主机的供水管供水（参见图1）；并在工作中随时监视水流情况。
未达到供水要求，严禁使电子枪工作。
电动击发原理
“加斯特”法则的基本原理是在机炮的两个炮管中，一个炮管发射炮弹时，其后座力通过一个杠杆装置来带动另一个炮管装填及发射炮弹,如此循环往复的发射炮弹。
如此设计的好处在于：结构简单紧凑，高可靠性，并有非常高的射速（甚至远远超过了一些结构复杂的重型转管航炮）。
GSH-301航炮：其工作原理,如图1所示。
当炮身后坐带动锁膛臂运动时,由于接触器的限制,锁膛臂逆时针旋转,其尾部向上,带动锁膛机向上开膛。
炮身复进时,锁膛臂顺时针旋转,带动机心向下锁膛。
图2 电发射系统GSH-301航炮的电发射系统如图7所示。
机上电源通过炮上的接触器5,辅助点火器壳体4,接触柱3,电击针2向炮弹电底火供电。
由于采用电底火,去掉了传统的电磁发射装置和机械打火系统,简化了结构,减轻了重量,提高了可靠度。
炮管快到前位时,电系统即进行发射(提前点火),缩短了强制时间,提高了射速。
在连射过程中,当遇到瞎火弹,经0.155不能继续射击时,则电源通过接触器,辅助点火器壳体向辅助点火弹(火药弹)1供电.重庆建设一种高射机枪电击发装置参见图1、图2，从图上可以看出，本高射机枪电击发装置仍旧保留扳机2、握把4，握把4通过螺钉固定在枪尾1的末端，位于扳机2后部两侧。
其新增的核心部分主要为击发杆3、由电磁铁6和电磁铁铁芯9组成的电磁铁开关。
电磁铁开关位于扳机2后部并固定在电磁铁固定板5上，再通过电磁铁固定板5固定在枪尾1上。
击发杆3位于电磁铁开关和扳机2之间;击发杆3为T字型，扳机2为双扣扳机平行设置，击发杆3竖直段位于双扣扳机中间并通过螺钉8与电磁铁铁芯9铰链连接，击发杆3水平段位于扳机2前方用于扣动扳机2。
在电磁铁6和击发杆3之间设有击发杆复位弹簧7，复位弹簧7套在铁芯9上，其两端分别与电磁铁6和击发杆3连接。
在枪尾1上安装有高射机枪缓冲管10。
当停止射击后，击发杆3在复位弹簧7的作用下复位。
为使击发杆3能够可靠拉动高射机枪扳机2，在电磁铁固定板5上设置有对击发杆限位的击发杆限位块11，保证了本电击发装置的可靠击发。
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直式与e形电子枪系统结构及原理
Pierce式电子枪是采用直接轰击材料加热蒸发方法，枪体由阴极灯丝，栅极，阳极，聚焦线圈，X Y偏转线圈与坩埚六大部分组成。
阳极灯丝用钨和钽等高温金属制成，当其接上电源加热至白热化时即从灯丝金属表面发射热电子，这些电子先经一与阴极相同电位之栅级而聚集成电子束，同时再受接地电位的阳极作用而向之作加速运动，当穿过阳极中心孔洞后，被充分加速且逐渐发散的电子束再经由聚焦线圈的磁场作用而聚集并引出电子枪体，最后则直接轰击于承装在坩埚内待镀材料表面。
至于XY偏转线圈则是利用其所形成之XY方向磁场的作用，使电子束在XY方向作小幅度位移，达到聚焦点在待镀材料表面扫描目的。
Pierce直式电子枪具有高能量密度，操作控制容易的优点，不过它的体积庞大，结构复杂精密，维修保养困难，易受污染；相反电磁偏转式则有结构简单，成本低，容易维修的优点，但是操控电子束聚焦变数多及阴阳极间放电现象是它的缺点。
电磁偏转式电子枪分为电偏转与磁偏转两类,电偏转试结构甚为简单，主要有灯丝，阳极（坩埚），阴极圈及屏蔽圈等四部分，灯丝部分仅作为电子束的提供者，外围圈以阴极圈接负电位，将电子束排向坩埚，而坩埚座则以接地电位作为阳极，导引电子束射向坩埚内待镀材料，坩埚座外围再围上一负电位屏蔽圈，屏蔽与调整电子束曲率，这种结构的电子束是呈环状由外围射向中心位臵的坩埚，故称环形
枪。
环形枪与pierce式枪都是以高能量电子束轰击材料，在过程中会产生大量二次电子发射（secondary electron emission)现象，而且随着待镀材料原子序的增加，放射电子数目也会增加。
这种情况对导电性能差的介质材料特别有影响，因为电子束轰击于介质材料表面，有一部分电子会聚集在材料表面形成负电位电子层，而排斥后续射至之电子束，形成电子反射现象，若加上二次电子则反射更严重，这是反射电子部分会被接地电位的腔体吸引撞击在基板上，使膜质结构粗糙，也会改变薄膜的电导性。
现今电子枪多采用的磁偏转式（e形枪），由于电子束绕曲路径近似e字形，可分为1800和2700两种，它的基本结构分为灯丝阴极，阳极，聚焦极，永久磁铁，磁场线圈及坩埚等六部分，热电子由高热之阴极钨丝表面释出，利用阴极与前方阳极之高压电场加速，经聚焦极聚成束穿过中心孔，磁场线圈所形成之磁场则会绕曲电子束的运动方向，使之弯曲到待镀材料表面。
此结构由于有一个外加磁场，坩埚与蒸发源材料所产生之二次电子受此磁场作用，会发生偏转而被导离吸收，如此可以减少二次电子所造成的影响，电子束的偏转主要由磁场线圈的电流来操控，改变磁场的大小即可移动电子束轰击材料表面X方向的位臵，若加上Y方向磁场则可以同时作XY两方向之平面图形扫描，避免材料挖孔现象，而能均匀消耗材料。
此种结构的电子枪，阴极灯丝设于结构体内，受到良好的屏蔽不易被污染，使其工作寿命较长，遂逐渐取代了直式与环形电子枪。
现今最被广泛使用的商用e形电子枪，为了使电子束在磁场作用下能稳定投射在材料位臵，也能精密控制电子束的功率，特别是在发生电弧放电时能够保护电子枪，因此电源供应的设计便十分重要。
电子枪系统运作时虽处于真空状态，但仍有残余气体存在，这些气体分子在电子枪的电场中将被游离，因此在此局部区域将形成由电子组成之负电载子流与离子组成之正电载子流，由于不断有气体分子进入，使得载子电流大增而电极间电阻大幅度降低，形成所谓雪崩效应（avalanch effect),导致电弧短路（arc-down)而烧毁电子枪系统。
事实上这种现象是无法避免的，只能降低电源电压，使电子动能降低，减少离子产生比率，让正负载子能够互相中和，将电弧短路现象排除，早期是以电阻或电感方法降低电压值，不过效率并不高，且电压无法维持定值。
而现在用的过压与过载保护已经作的很成熟。
摘于《真空技术与应用》 2013-2-21。