电动机轴以高速旋转，电线进盘盘不断传输，真空内电线材料正在迅速熔化，去除和发育……在中国中国航空航空制造技术研究所的高能梁发电机实验室中，3D打印机两米的正方形是精确的钛合金Alloy Alloy结构。 “这是我国第一次使用冷阴极电子枪来在模拟的微孔环境中实现'太空级别的3D打印。”最近，中国航空制造技术研究所的研究人员徐海耶宁（Xu Haiyying）兼冷阴极电子枪R＆D团队负责人告诉记者：“预计该设备将是我国“太空制造”的武器处理。” Princepyo原理“空间级”原则的内部结构。 过去，技术一直是国外的垄断。在将剑磨到了将近十年之后，团队将TEP以克服困难，例如阻抗匹配的硬载荷和小型光束电流功率，开发了具有长寿和高功率的冷阴极电子枪，并已成功地应用于具有高端制造的许多领域。 改变“心” 实现自适应匹配 “在太空中使用3D打印可以是快速，低成本的制作空间结构零件，维护工具，探测器零件等。我们希望将3D打印机移至太空，以为太空中的人们的长期安全提供支持。” Xu Haiyy在句子中揭示了研发的最初意图。 尽管偏好是Mawell，但旅程并不顺利。什么用来溶解高温抗性金属线以实现3D打印？这是团队面临的主要问题。经过重复分析和判断，我们终于确认了冷阴极电子枪可以对这种“重型工作”进行。 “冷阴极电子枪可以产生高能电子束，SucH作为超热的“火”，可以溶解具有高温和其他材料的合金。“ Xu Haiyying介绍了“只要它牢固燃烧并受到控制，它将确保不断的3D打印。” 但是，每个人都发现这种“火”并不容易燃烧，以及如何使电源具有实时和快速的调整功能，这些功能已成为最大的“绊脚石”。 “电源是Ang'心脏'，为冷阴极电子枪提供能量。我们需要更改此'心脏'以轻松调整'血液供应'速率，以确保稳定的电子束输出。 “心脏”变化有多容易？该团队已经学习了几个月，但仍无法决定合适的“外科”计划。直到一天，中国航空制造技术研究所的团队成员兼高级工程师Yang Bo惊讶地发现，电感，电容器和其他参数的部分偏差E控制系统实际上会导致不稳定的电子枪输出。他被勤奋地判断：“这可能是'外科计划的入境点！” 该团队似乎捕获了“稻草稻草”，并开始关注Pthis是浪费时间。只要电力系统发生略微震惊，团队成员就花费大量时间记录和评估实验室的白天和晚上。 经过数月的调试和优化，该团队设计了一套实时功率控制算法。它可以根据负载阻抗变化自动调整电流，电压和其他参数。冷阴极电子枪最终配备了“智能心脏”，并继续且稳定地输出电子梁。 冷阴极电子枪稳定输出电子束。 增强气体的“配方” 解决高功率问题 征服选举负担的自适应匹配，研发团队参加了成功并解决了一系列问题，例如单独的高频磁性干扰和预防温度的热量，并成功地完成了3D打印设备的开发以及主组件结构的优化。 如果每个人都认为即将完成，那么一个冷水盆将其倒入了凉爽的心中 - 无法提高电子束的力量。 适当的加法和减少气体工作，更换电子枪结构并更改阴极材料...团队尽一切努力进行多贝格，但结果总是不愉快的，R＆D的工作曾经是锁定的。 随着团队的冻结，在偶然试验期间，电子枪管管道中发生了一些空气泄漏。并非每个人都希望该设备在ITO时能够输入大型电子束，并且稳定性甚至在短时间内甚至会增加。 “我们勇敢地猜测AI中的某种成分R可以帮助提高光束的强度及其稳定性。 “在冷阴极电子枪中，工作气体在高压下产生等离子体的电离，在该等离子体中，正离子负责轰炸阴极金属，从而刺激其释放电子。”杨博解释说：“起初我们不知道问题所在。直到意识到用电子枪修复'公式'的情况才是提高光束强度的关键。” 正如预期的那样，在随后验证的验证中发现的团队表明，由阴极材料制成的氧化铝 - 电子枪中铝的金属表面有助于提高电子阴极电子的能力，能够使电子束能够达到所需的功率并保持坚定。 每个人都立即开始改善气体的“配方奶”，以氦气和氧气的混合物修复原始的纯氦，人为地促进氧化铝形成和FinaLly达到了高功率电子束的稳定输出。 接下来，团队遇到了许多技术困难，例如拖曳同轴设计步骤，并基于中国的冷阴极电子枪开发了第一个3D打印设备，该设备可以实现稳定的保险丝，该保险丝在地面上占了1000多个工作时间。 重复测试 分开微重力瓶颈 地面3D打印的果实就像是“令人心碎的针头”，这极大地鼓励了团队再次“重新开始”到广阔的宇宙。但是，制作“飞”的冷阴极电子枪并不容易。 “太空中的微孔环境对材料行为和去除有很大的影响，这是我们需要轻松解决的一个主要问题。”团队成员解释说Xinghua。 “在地面上，用于3D打印的金属线溶解在熔融液滴中，可以直接触摸基板，以在重力的影响下形成形状。在太空中，可溶性液滴与材料线“爬升”，远离基材，无法形成。” 为了打破这种瓶颈，团队模仿了太空气氛，并仅尝试了不同的方法，所有方法都以失败告终。该项目节点很接近，唱歌的Xinghua唱着过多压力的感觉，提出了一个基于空气的想法：从焊接拱门的原理中找出，将脉冲电流涂在电线材料中，并使用电磁力来将融化的液滴“将液滴”推向底物。 当建议计划时，疑问会互相遵循 - “安全问题如何解决？” 在准备过程中，冷阴极电子枪应与电线材料相互作用。电子枪本身的高压为10千伏。如果再次向电线材料充电，则绝缘材料将是一个大问题。如果您不小心，您将“注册”并对整个控制系统造成不可逆转的损害。 “大家CAn不干净，真的想不出更好的方式。”最终，团队决定以“死马是一匹生马”的想法来尽力而为。 他们立即开始建立一个测试平台，并用陶瓷绝缘的电子枪和电线接触巴哈吉。为了确保安全性，将电线馈电马机，导线车轮和其他组件绝缘。 经过重复测试后，他们开发了脉冲控制装置的电流短短3周，从而使熔体“流”液滴从电线末端到基板到模拟的微重力环境。 从冷阴极电子枪中输出的高能电子束溶解钛合金线并形成融化的液滴。 在此基础上，团队克服了微型化和轻量级的问题，并最终开发了一个“空间级”冷阴极电子枪3D原理原理原理，这仅是地面3D打印设备的四分之一，该设备与大量节省的发射成本。 中国共产党中央共产党第20委员会全体会议的Ang Pathird会议建议“促进科学和技术变革和工业创新的综合发展”，并“促进高端，聪明和绿色的制造业发展”。看来，Xu Haiying充满了信心：“我们将专注于提高科学和技术变化的强度，大胆地攀登高能光束刺激和应用领域，并努力实现独立和控制的关键技术！” 资料来源：《科学技术日报》（ID：KJRBWX），实习生：Yu Ziyue