DE1489235C

DE1489235C - Elektrode für impulsbetriebene Elektronenrohren hoher Leistung

Info

Publication number: DE1489235C
Authority: DE
Inventors: Wiktor F. Moskau Maximow
Original assignee: Radiotechnitscheskij Institut Akademn nauk UdSSR, Moskau
Publication date: 1971-07-08

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrode für impulsbetriebene Elektronenröhren hoher Leistung, die aus einem Grundmetall hoher thermischer und elektrischer Leitfähigkeit und aus einer auf das Grundmetall aufgebrachten Schicht aus einem schwer schmelzbaren Material besteht.

Aus den USA.-Patentschriften 2 049 238 und-2 310 936 sind Elektronenröhren bekannt, deren Anoden aus einem Grundmetall hoher thermischer und elektrischer Leitfähigkeit und aus einer darauf aufgebrachten Schicht aus schwer schmelzbarem Material bestehen. , ·.

Wenn derartige Anoden hohe Stromimpulse erreichen, so wird die Schicht aus schwer schmelzbarem Material derartig erhitzt, daß das Grundmetall mit hoher thermischer und elektrischer Leitfähigkeit zu schmelzen beginnt und die Elektrode zerstört.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Elektrode, bei der auch bei sehr hoher Impulsleistung die Impulstemperatur des Grundmetalls die zulässige Temperatur nicht überschreitet, sowie ein Verfahren zu deren. Herstellung anzugeben.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die im Bereich der AVirkfläche der Elektrode auf dem Grundmetall angebrachte Schicht aus einigen Schichten verschiedener schwer schmelzbarer Metalle besteht derart, daß die zwischen dem Grundmetall und der Außenschicht liegende(n) Zwischenschichtein) eine niedrigere zulässige Temperatur als die der Außenschicht aufweist (aufweisen), daß ferner die Zwischenschicht(en) dem Grundmetall angenäherte wärmephysikalische Eigenschaften sowie einen guten Wärmekontakt mit dem Grundmaterial besitzt (besitzen) und daß die Stärke der Außenschicht durch die wärmephysikalischen Eigenschaften des Materials, durch die Impulsleistung pro Oberflächeneinheit der Elektrode, durch die Impulsdauer und durch die Speisespannung der Röhre bestimmt ist.

Vorzugsweise wird die Dicke der Außenschicht der Elektrode in der Größenordnung der Wärme-Skinschicht, beispielsweise 100 bis 120 μτη dick, ausgebildet. ■ Es Üist; vorteilhaft, als Grundmetall Kupfer, für die Außenschicht Wolfram und für die Zwischenschicht Eisen zu verwenden.

Vorteilhaft wird das Metall mindestens einer der Schichten der Elektrode nach der Erfindung durch Verdampfen des Metalls im Vakuum durch Elektronenbombardement oder Kathodenzerstäubung oder aus der Gasphase oder elektrolytisch oder durch Plasmazerstäubung niedergeschlagen.

Eine Elektrode nach der Erfindung kann derart hohe Impulsleistungen aufnehmen, daß die Aüßenschicht anschmelzen kann, ohne daß die Impulstemperatur, die das Grundmetall erreicht, über der für dieses Metall zulässigen Temperatur liegt.

Die Erfindung wird an Hand eines Beispiels und der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine Elektrode, deren Grundmetall 1 aus Kupfer besteht, auf. das eine Zwischenschicht 3 aus Eisen aufgetragen ist, die von einer Außenschicht 2 aus Wolfram überlagert ist.

Die Zwischenschicht 3 hat eine höhere zulässige Erwärmungsfemperatur als das Grundmetall 1, jedoch eine niedrigere zulässige Temperatur als die Außenschicht 2, die eine sehr hohe ETwärniungstemperatur im Vakuum zuläßt, und besitzt dem Grundmetall 1 angenäherte wärmephysikalische Eigenschaften.

Um extreme Belastungen auffangen zu können, können auch mehrere Zwischenschichten verwandt werden.
.. Die Stärke der Außenschicht 2 ist abhängig von den wärmephysikalischen Eigenschaften des Materials, von der Impulsleistung pro Oberflächeneinheit der Elektrode, von der Impulsdauer und von der Speisespannung der Röhre. Die Stärke der Außenschicht wird in der Größenordnung der Wärme-Skinschicht, beispielsweise 100 bis. 120 μτα dick, gewählt.

Zur Herstellung einer Elektrode nach der Erfindung kann das Metall der Schichten nach folgenden bekannten technologischen Verfahren aufgetragen

»5 werden:

1. durch Verdampfen des Metalls im Vakuum und Niederschlag durch Elektronenbombardement,

2. Niederschlag durch Kathodenzerstäubung,

3. Niederschlag aus der Gasphase,

4. elektrolytischer Niederschlag,

5. Niederschlag durch Plasmazerstäubung.

Für die praktische Verwirklichung der Erfindung kann eines der genannten Verfahren je nach der

*5 benötigten Form und den Abmessungen der Elektrode gewählt werden. Jedes der genannten Verfahren ermöglicht die Bildung von feinkörnigeren und dichteren Schichten der schwer schmelzbaren Metalle im Vergleich zu den in der Pulvermetallurgie hergestellten Metallen sowie Schichten mit guter Adhäsion auf dem Grundmetall der Elektrode.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrode für impulsbetriebene Elektronenröhren hoher Leistung, die aus einem Grundmetall hoher thermischer und elektrischer Leitfähigkeit und aus einer auf das Grundmetall aufgebrachten Schicht aus einem schwer schmelzbaren Material besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich der Wirkfläche der Elektrode auf dem Grundmetall (1) angebrachte Schicht aus einigen Schichten verschiedener schwer schmelzbarer Metalle besteht derart, daß die zwischen dem Grundmetall und der Außenschicht (2) liegende(n) Zwischenschicht(en) (3) eine niedrigere zulässige Temperatur als die der Außenschicht aufweist (aufweisen), daß ferner die Zwischenschichten) dem Grundmetall angenäherte wärmephysikalische Eigenschaften sowie einen guten Wärmekontakt mit dem Grundmaterial besitzt (besitzen) und daß die Stärke der Außenschicht (2) durch die wärmephysikalischen Eigenschaften des Materials, durch die Impulsleistung pro Oberflächeneinheit der Elektrode, durch die Impulsdauer und durch

die Speisespannung der Röhre bestimmt ist. :

2. Elektrodenach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Außenschicht (2) in

! der Größenordnung der Wärme-Skinschicht ausgebildet !St. ,:,

3. Elektrode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht (2) 100 bis 120 μΐη dick ausgebildet ist.
4. Elektrode nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Grundmetall (1) Kupfer verwendet ist.

5. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht (2) aus Wolfram besteht.

6. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (3) aus Eisen besteht.

7. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß das Metall mindestens einer der Schichten (2, 3) durch Verdampfung dieses Metalls im Vakuum durch Elektronenbombardement niedergeschlagen wird.

8. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall mindestens einer der Schichten (2, 3) durch Kathodenzerstäubung niedergeschlagen wird.

9. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall mindestens einer der Schichten (2, 3) aus der Gasphase niedergeschlagen wird.

10. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall mindestens einer der Schichten (2, 3) elektrolytisch niedergeschlagen wird.

11. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall mindestens einer der Schichten (2, 3) durch Plasmazerstäubung niedergeschlagen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen