Compact Source of Electron Beam for Facility of Electron-Beam Welding with the Location of the Electron Gun and the Source of High Voltage in a Single Monoblock. Concept and Bench Tests of the Monoblok Prototype

Представлен прототип компактного источника электронного пучка для установок электронно-лучевой сварки с расположением электронной пушки и источника высоковольтного напряжения в едином моноблоке. Размещение электронной пушки, источника высоковольтного напряжения, электроники управления пучком и питания накала катода источника электронного пучка для электронно-лучевой сварки в едином корпусе-моноблоке снижает вес и стоимость (за счёт уменьшения количества используемых материалов), объём и занимаемые производственные площади. Это существенно расширяет возможности применения представляемого типа источников электронного пучка в разнообразных областях деятельности человека, в том числе в космических технологиях в открытом пространстве космоса. Цель работы – показать целесообразность концепции компоновки источника электронного пучка в едином корпусе-моноблоке на примере стендовых испытаний прототипа источника-моноблока. Спроектирован и изготовлен прототип источника-моноблока. Проведены его предварительные стендовые испытания с лазерным подогревом катода. Обсуждаются возможные применения. Получен электронный ток источника до 70 мА с энергией 90 кэВ. Данный результат демонстрирует возможность практической реализации нового способа компоновки источника электронного пучкаA prototype of an electron beam compact source for electron-beam welding is presented. The electron gun and a high-voltage source are united in a single monoblock. The placement of the electron gun, the high-voltage source, the beam control electronics and the power supply of the cathode heating of the electron beam source for electron beam welding in a single monoblock housing reduces weight and cost by reducing the amount of materials used, volume and occupied production areas. This significantly expands the possibilities of using the presented type of electron beam sources in various fields of human activity, including space technologies in the open space of space. The purpose of the work is to show the expediency of the concept of arranging the electron beam source in the single monoblock housing as the example of bench tests of the source prototype. The prototype of the monoblock was designed and manufactured. Its preliminary bench tests with laser cathode heating were carried out. Its possible applications are discussed. An electron source current up to 70 mA with an energy of 90 keV was obtained. The result obtained demonstrates the possibility of practical implementation of a new method of arranging an electron beam sourc

Effect of Ionising Irradiation on Wheat Flour

Radiation processing suppresses the development of microorganisms and pests in food products. This method is safe and does not affect nutritional value; however, it may change the properties of starch and proteins. The research objective was to define the effect of ionization on the baking properties and safety indicators of wheat flour. The study featured wheat flour subjected to gamma irradiation at 0–47.52 kGy, as well as dough and bread made from this flour. The flour samples were tested for the radioactivity of radionuclides; a set of experiments revealed their microbiological indicators and falling-number values. The dough samples were studied on an Alveograph and a Mixolab analyzer to define their structural and mechanical properties. The quality of bread was evaluated by its specific volume, shape stability, and sensory profile. The flour proved safe in terms of residual gamma radiation after 24 and 72 h. At the maximal dose of gamma radiation, the total viable count of mesophyll aerobic and optional-anaerobic microorganisms decreased by fifteen times, whereas the amount of mold decreased by five times. The total strain energy, elastic properties, and elasticity index of the dough declined by more than 50%. The dough had a lower stability during kneading. Its gelatinization onset started earlier by 2.3–3.3°C. The falling number decreased by more than four times, probably, due to the changes in the state of wheat starch. The bread samples had a smaller specific volume and a lower dimensional stability. They also demonstrated signs of darkening, stickiness, and crumb crushing at the maximal irradiation dose (47.52 kGy). The microbiological safety indicators of wheat flour increased at the maximal irradiation dose. However, the baking properties of flour decreased. The sensory and physicochemical parameters of bread quality started to deteriorate at ≥ 23 kGy. Therefore, ionization cannot be recommended as a disinfection method for baking wheat flour production

Compact Electron Beam Source for Electron Beam Welding Installations with Transformer Transmission of Power Supply Beam Control Electronics and Electron Guns Cathode

Представлен компактный источник электронного пучка для установок электронно- лучевой сварки с расположением электронной пушки, источника высоковольтного ускоряющего напряжения электронной пушки и блока электроники накала катода электронной пушки и управления током электронного пучка в едином корпусе-моноблоке, в котором использована трансформаторная схема передачи электропитания электроники управления пучком и катода электронной пушки. Такая компоновка источника электронного пучка для электронно- лучевой сварки в едином корпусе-моноблоке снижает вес и стоимость за счёт уменьшения количества используемых материалов, объёма, занимаемых производственных площадей и исключает из конструкции источника дорогостоящие высоковольтные соединители и кабели. Это существенно расширяет возможности применения представляемого типа источников электронного пучка в электронно-лучевых технологиях. Цель работы – показать целесообразность применения трансформаторной схемы передачи электропитания электроники управления пучком и катода электронной пушки в компактном источнике-моноблоке электронного пучка. Спроектирована и изготовлена трансформаторная схема передачи электропитания электроники управления пучком и катода. Проведены её испытания и получены следующие результаты: • обеспечивается ток накала катода до 95 А; • получен электронный ток источника до 100 мА с энергией 90 кэВ; • измерена ширина профиля электронного пучка источника на его полувысоте 0.9 мм на расстоянии от среза электронно-оптической колонны электронной пушки 550 ммA compact source of electron beam for electron beam welding installations with the arrangement of an electron gun, a source of high-voltage accelerating voltage of the electron gun and an electronics unit for heating the cathode and controlling the electron beam current in a single monoblock housing is presented, which uses a transformer circuit for transmitting power supply to the beam control electronics and the electron gun cathode. This arrangement of the electron beam source for electron beam welding in a single monoblock housing reduces weight and cost by reducing the amount of materials used volume, occupied production space and eliminates expensive high-voltage connectors and cables from the source design. This significantly expands the possibilities of using the presented type of electron beam sources in electron beam technologies. The purpose of the work is to show the feasibility of using a transformer circuit for transmitting power to the beam control electronics and the electron gun cathode in a compact monoblock electron beam source. A transformer circuit for transmitting power to the beam control electronics and cathode was designed and manufactured. It was tested and the following results were obtained: • a cathode heating current of up to 95 A is provided; • an electronic source current of up to 100 mA with an energy of 90 keV was obtained; • the width of the profile of the electron beam of the source was measured at its half-height of 0.9 mm at a distance from the cut of the electron-optical column of the electron gun 550 m