Установка представляла собой совершенно новый тип электронной пушки, имеющей ряд преимуществ перед традиционными термокатодными устройствами. Ее уникальной особенностью является высокая устойчивость к воздействию металлических и газовых паров. Принципиально важно и отсутствие в установке накаленных электродов. Это снижает риск возможных поломок и делает электронные пушки с плазменным эмиттером более надежными и долговечными по сравнению с другими источниками энергии.

Создание установки для вывода электронного пучка в атмосферу является настоящим триумфом российских ученых и лишний раз подтверждает их ведущую роль в мировой науке.

Создание устройства

В 2016 году российские ученые из Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники совершили историческое достижение в области разработки электронных источников энергии — создали первую в мире установку для вывода электронного пучка в атмосферу на основе электронной пушки с плазменным эмиттером. Это изобретение открывает новые горизонты в области нанотехнологий и является прорывом в развитии современной науки.

Данная разработка была создана совместно учеными Института системной интеграции и безопасности ТУСУР и Томским Нанотехнологическим центром РОСНАНО.

Она является новым типом электронной пушки, которая имеет целый ряд преимуществ перед обычными термокатодными электронными пушками.

Главным преимуществом новой установки является ее высокая устойчивость к воздействию паров металлов и ионизированных металлических и газовых паров, которые обычно присутствуют в зоне сварки. Это позволяет электронным пушкам с плазменным эмиттером более надежными и долговечными по сравнению с другими источниками энергии.

Установка также обладает преимуществами в обслуживании, настройке и эксплуатации. Отсутствие накаленных электродов позволяет увеличить ее ресурс и снизить риск поломок. Это делает установку более привлекательной для широкого круга потенциальных пользователей.

Российские ученые смогли создать уникальный прибор. Их научные исследования и инновации не только укрепляют позиции России в мировом научно-техническом сообществе, но и вносят значительный вклад в развитие современных промышленных и технологических отраслей.

Прорыв в области электронных источников энергии открывает новые возможности и перспективы для различных отраслей, и позволяет стране быть на передовой научно-технического прогресса.

ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
Плазменная эмиссионная электроника — одно из ведущих научных направлений Томского университета. В рамках этого направления исследуются процессы формирования и управления электронными пучками, а также разработка электронных источников с плазменным эмиттером — электронных пушек. Основная цель исследований — создание более эффективных источников электронных пучков, которые находят широкое применение в различных областях науки и техники. 

Применение устройства в 3D-печати

Результаты технологических экспериментов с использованием установки для вывода электронного пучка в атмосферу на основе электронной пушки с плазменным эмиттером позволяют предположить, что она может стать основой для создания нового поколения оборудования в области 3D-печати. Это оборудование будет конкурентноспособным на рынке аддитивных технологий и позволит получать нанопорошки, осуществлять электронно-лучевую наплавку и создавать трехмерные изделия методами послойного спекания.

Нанопорошки обладают особыми свойствами, которые делают их идеальными для изготовления сложных и точных деталей, а электронно-лучевая наплавка чрезвычайно полезна в области восстановления и ремонта деталей.

Метод же послойного спекания особенно актуален для медицинского применения, например, в создании персональных имплантатов или протезов. Технология послойного спекания позволяет точно создавать сложные геометрические формы, что раньше было невозможно.

Печать с использованием этой установки будет обладать высокой точностью, прочностью и детализацией деталей. Более того, возможность послойного спекания позволит создавать сложные и уникальные изделия, которые ранее были недоступны.

Сегодняшний прорыв — только начало. Российские ученые продолжают работать над улучшением этой технологии и расширением ее возможностей. Они стремятся улучшить производительность установки, увеличить ее точность и детализацию. Они также исследуют возможность использования различных материалов для печати, чтобы расширить поле ее применения.

ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
С помощью 3D-печати можно использовать различные материалы для создания объектов, включая пластик, металл, стекло, керамику, биоматериалы и даже живые ткани.  3D-печать может быть существенно более эффективной и экологичной по сравнению с традиционными методами производства, поскольку позволяет минимизировать отходы материалов и использовать только необходимое количество.