RU2459305C1 - Dispenser cathode and method of its manufacturing - Google Patents
Dispenser cathode and method of its manufacturing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2459305C1 RU2459305C1 RU2011109666/07A RU2011109666A RU2459305C1 RU 2459305 C1 RU2459305 C1 RU 2459305C1 RU 2011109666/07 A RU2011109666/07 A RU 2011109666/07A RU 2011109666 A RU2011109666 A RU 2011109666A RU 2459305 C1 RU2459305 C1 RU 2459305C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathode
- emitting surface
- microholes
- radiation
- metal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электронной технике, а именно к металлопористым катодам электронных приборов СВЧ-типа - ламп бегущей волны (ЛБВ) и ламп обратной волны (ЛОВ), а также способам изготовления их катодов. Может быть использовано для повышения и обеспечения стабильной эмиссионной способности металлопористых катодов.The invention relates to electronic equipment, namely to metal-porous cathodes of microwave electronic devices - traveling wave tubes (TWT) and backward wave tubes (BWT), as well as methods for manufacturing their cathodes. It can be used to increase and ensure stable emission ability of metal-porous cathodes.
Известны различные конструкции металлопористых катодов [Оксидный катод, под. ред. Б.М.Царева. Издательство иностранной литературы, 1957; Кудинцева Г.А. и др. Термоэлектронные катоды. Энергия, 1966], состоящие из пористой вольфрамовой губки, пропитанной активным эмиссионным веществом.There are various designs of metal-porous cathodes [Oxide cathode, under. ed. B.M. Tsareva. Publishing House of Foreign Literature, 1957; Kudintseva G.A. and other thermionic cathodes. Energy, 1966], consisting of a porous tungsten sponge impregnated with an active emission substance.
Известны также металлопористые катоды [патенты RU на изобретения №2064204, 2285973, 2338291, патент RU на полезную модель №72096], содержащие корпус, выполненный из тугоплавкого металла, в котором расположена пропитанная активным эмиссионным веществом вольфрамовая губка с эмиттирующей поверхностью.Also known are metal-porous cathodes [RU patents for inventions No. 2064204, 2285973, 2338291, RU patent for utility model No. 72096], comprising a housing made of refractory metal in which a tungsten sponge impregnated with an active emitting substance is located with an emitting surface.
Наиболее близким аналогом заявляемого металлопористого катода является катод [патент RU на изобретение №2172997], содержащий керн из тугоплавкого металла и матрицу, поры которой заполнены эмиттирующим составом.The closest analogue of the inventive metal-porous cathode is a cathode [RU patent for the invention No. 2172997] containing a core of refractory metal and a matrix, the pores of which are filled with an emitting composition.
Известны различные способы изготовления металлопористых катодов для электронных приборов [патенты RU на изобретения №2012944, 2064204, 2293394, 2293395, 2297068, 2333565], включающие изготовление пористой вольфрамовой губки и пропитывание ее активным веществом.There are various methods for the manufacture of metal-porous cathodes for electronic devices [RU patents for inventions No. 2012944, 2064204, 2293394, 2293395, 2297068, 2333565], including the manufacture of a porous tungsten sponge and impregnation of its active substance.
Известен также способ изготовления металлопористого катода [авторское свидетельство SU на изобретение №507902], при котором изготавливают пористую заготовку путем горячего прессования порошков тугоплавких металлов, например вольфрама, в графитовой пресс-форме с последующей ее пропиткой эмиссионным веществом, например, алюминатами щелочноземельных металлов. Поверхность катода обрабатывают химическим травлением в соляной кислоте.There is also known a method of manufacturing a metal-porous cathode [copyright certificate SU for invention No. 507902], in which a porous preform is produced by hot pressing powders of refractory metals, for example tungsten, in a graphite mold followed by its impregnation with an emission substance, for example, alkaline earth metal aluminates. The surface of the cathode is treated by chemical etching in hydrochloric acid.
Однако используемое в данном способе химическое травление приводит к гидратации и к изменению необходимого состояния активного вещества в порах заготовки, а также к неконтролируемым загрязнениям катода посторонними веществами.However, the chemical etching used in this method leads to hydration and to a change in the necessary state of the active substance in the pores of the preform, as well as to uncontrolled contamination of the cathode by foreign substances.
Известны также способы изготовления металлопористого термокатода [авторское свидетельство SU на изобретение №679001], включающие операцию изготовления губки тугоплавкого металла с порами, заполненными активным веществом. Металлопористые катоды в процессе производства проходят операцию механической обработки, при которой пропитанную активным веществом губку катода обрабатывают резцом для формирования заданной конфигурации узла. Вследствие механической обработки металлопористого катода происходит разрушение структуры поверхности эмиттера - завальцовка поверхностных пор.There are also known methods of manufacturing a metalloporous thermocathode [copyright certificate SU for invention No. 679001], including the operation of manufacturing a sponge of refractory metal with pores filled with the active substance. The metal-porous cathodes undergo a machining operation during the manufacturing process, in which the cathode sponge impregnated with the active substance is treated with a cutter to form a given assembly configuration. Due to the machining of the metal-porous cathode, the emitter surface structure is destroyed - rolling of the surface pores.
Существует несколько способов обработки эмиттирующей поверхности с целью вскрытия завальцованных пор. К таким способам относят химическое травление, электрохимическую полировку, перекристаллизационный отжиг, ионное травление, плазменную обработку и т.д.There are several ways to treat the emitting surface in order to open the sealed pores. Such methods include chemical etching, electrochemical polishing, recrystallization annealing, ion etching, plasma treatment, etc.
Недостатками вышеперечисленных способов является трудность контроля равномерности процесса обработки эмиттирующей поверхности катода, что отражается на конструкции катода и не гарантирует стабильной эмиссионной активности. Кроме того, данные способы изготовления металлопористого катода длительны по времени.The disadvantages of the above methods is the difficulty of controlling the uniformity of the processing of the emitting surface of the cathode, which affects the design of the cathode and does not guarantee stable emission activity. In addition, these methods of manufacturing a metalloporous cathode are time consuming.
Известен также способ изготовления металлопористого катода [патент RU на изобретение №2074445], включающий изготовление заданной топологии эмиттирующих и неэмиттирующих участков поверхности, пропитку пористой матрицы расплавленным эмиссионным составом, последующее удаление застывшего на неэмиттирующих поверхностях избытка эмиссионного состава и контроль удаления.There is also known a method of manufacturing a metal-porous cathode [RU patent No. 2074445], which includes the production of a given topology of emitting and non-emitting surface areas, impregnation of the porous matrix with a molten emission composition, subsequent removal of the excess emission composition frozen on non-emitting surfaces and control removal.
Основной проблемой в технологии таких катодов является обеспечение четких границ между эмиттирующей и неэмиттирующей поверхностями. Именно это задает границы электронного потока в приборе. Эмиттирующее вещество должно полностью отсутствовать на деталях катодно-подогревательного узла, примыкающих к эмиттирующей поверхности. Задача изобретения, решенная технологией данного патента, заключалась в улучшении эмиссионного контраста эмиттирующих и неэмиттирующих поверхностей катода и в повышении производительности труда в случае изготовления катодно-подогревательного узла с малыми (менее 1 мм) отверстиями. После изготовления эмиттирующих и неэмиттирующих участков поверхности заданной геометрии осуществляли пропитку пористой матрицы расплавленным эмиссионным составом. Затем удаляли застывший на неэмиттирующих поверхностях избыток эмиссионного состава и контролировали степень удаления. Обработку рабочей поверхности катода производят посредством импульсов лазерного излучения за счет локального испарения материала.The main problem in the technology of such cathodes is to ensure clear boundaries between the emitting and non-emitting surfaces. This is what sets the boundaries of the electron flow in the device. The emitting substance should be completely absent on the details of the cathode-heating unit adjacent to the emitting surface. The objective of the invention, solved by the technology of this patent, was to improve the emission contrast of emitting and non-emitting cathode surfaces and to increase labor productivity in the case of manufacturing a cathode-heating unit with small (less than 1 mm) holes. After the manufacture of emitting and non-emitting sections of the surface of a given geometry, the porous matrix was impregnated with a molten emission composition. Then, the excess of the emission composition frozen on non-emitting surfaces was removed and the degree of removal was monitored. The working surface of the cathode is treated by means of pulses of laser radiation due to local evaporation of the material.
Наиболее близким аналогом предлагаемого способа является способ изготовления металлопористого катода [Ли И.П., Рухляда Н.Я. Создание поверхностных структур с заданными свойствами с помощью концентрированных потоков частиц // Физика и химия обработки материалов. 2005. №1.], включающий изготовление корпуса из тугоплавкого металла и вольфрамовой губки, пропитывание последней активным веществом, механическую обработку и вскрытие завальцованных пор. Вскрытие завальцованных пор производят с помощью плазменной обработки поверхностного слоя катода мощным коротким импульсом ионов аргона. В результате данной обработки происходит оплавление поверхностного слоя, и в нем формируется сетчатая или ячеистая структура, прочно сплавленная с матрицей катода.The closest analogue of the proposed method is a method of manufacturing a metal-porous cathode [Li IP, Ruhlyada N.Ya. Creation of surface structures with desired properties using concentrated particle flows // Physics and Chemistry of Materials Processing. 2005. No. 1.], including the manufacture of a body of refractory metal and a tungsten sponge, impregnation of the latter with an active substance, machining and opening of sealed pores. Opening of the sealed pores is carried out by plasma treatment of the cathode surface layer with a powerful short pulse of argon ions. As a result of this treatment, the surface layer is melted, and a mesh or cellular structure is formed in it, which is firmly fused with the cathode matrix.
Недостатком данного способа является сложность его выполнения, большие энергозатраты и необходимость соблюдения ряда заданных значений параметров для получения результата, например давления в разрядной камере и тока разряда.The disadvantage of this method is the complexity of its implementation, high energy consumption and the need to comply with a number of specified parameter values to obtain a result, such as pressure in the discharge chamber and discharge current.
Задачей заявляемого устройства является разработка конструкции термоэлектронного катода с максимально возможными идентичными геометрическими и техническими характеристиками всех локальных фрагментов на эмиттирующей поверхности катода - геометрией микроотверстий и расстояниями между ними.The objective of the claimed device is to develop the design of a thermionic cathode with the highest possible identical geometric and technical characteristics of all local fragments on the emitting surface of the cathode — the geometry of the microholes and the distances between them.
Задачей заявляемого способа является создание технологии обеспечения идентичности геометрии локальных фрагментов на эмиттирующей поверхности катода для создания равномерной стабильной на длительное время эмиссии.The objective of the proposed method is the creation of technology to ensure the identity of the geometry of local fragments on the emitting surface of the cathode to create uniform emission stable for a long time.
Сущность заявляемого изобретения (конструкции катода) заключается в том, что в металлопористом катоде, выполненном в виде корпуса из тугоплавкого металла, в торцевую часть которого погружена пропитанная активным веществом и покрытая снаружи слоем металла платиновой группы вольфрамовая губка, и по внешней поверхности которой распределены микроотверстия, последние выполнены идентичными, размеры микроотверстий и расстояние подчинены следующим соотношениям:The essence of the claimed invention (cathode construction) is that in a metal-porous cathode made in the form of a body of refractory metal, in the end part of which is immersed with an active substance and coated with a layer of platinum group metal on the outside with a tungsten sponge, and microholes are distributed over its outer surface, the latter are identical, the dimensions of the microholes and the distance are subject to the following relationships:
d/1=0.1÷1,d / 1 = 0.1 ÷ 1,
h/d=0.15÷10,h / d = 0.15 ÷ 10,
где d - диаметр микроотверстий, мкм;where d is the diameter of the micro holes, microns;
h - глубина микроотверстий, мкм;h is the depth of the microholes, microns;
1 - расстояние между центрами микроотверстий, мкм.1 - the distance between the centers of the microholes, microns.
Сущность заявляемого способа заключается в том, что при изготовлении металлопористого катода, включающем формирование корпуса из тугоплавкого металла и вольфрамовой губки, пропитывание последней активным веществом и закрепление ее в корпусе, механическую обработку эмиттирующей поверхности катода с последующим вскрытием завальцованных пор, последнее производят с помощью направления импульсного лазерного излучения на эмиттирующую поверхность с обеспечением формирования равномерно распределенных по ней микроотверстий, при этом длина волны импульсного лазерного излучения и глубина заданных микроотверстий между собой подчинены соотношению:The essence of the proposed method lies in the fact that in the manufacture of a metal-porous cathode, which includes forming a body of refractory metal and a tungsten sponge, impregnating the latter with the active substance and fixing it in the body, machining the emitting surface of the cathode with the subsequent opening of the sealed pores, the latter is made using the pulse direction laser radiation on the emitting surface to ensure the formation of micro-holes evenly distributed over it, while the waves of pulsed laser radiation and the depth of the specified microholes are subordinated to each other by the ratio:
λ/h=0.009÷0.13 для ультрафиолетовой области излучения,λ / h = 0.009 ÷ 0.13 for the ultraviolet region of radiation,
λ/h=0.019÷0.26 для диапазона видимого излучения,λ / h = 0.019 ÷ 0.26 for the range of visible radiation,
λ/h=0.039÷0.84 для инфракрасного излучения,λ / h = 0.039 ÷ 0.84 for infrared radiation,
где λ - рабочая длина волны импульсного лазерного излучения, мкм;where λ is the working wavelength of the pulsed laser radiation, microns;
h - глубина микроотверстий, мкм,h is the depth of the microholes, microns,
после чего наносят на эмиттирующую поверхность слой металла платиновой группы и осуществляют термическую обработку эмиттирующей поверхности катода.then a platinum group metal layer is applied to the emitting surface and the cathode emitting surface is heat treated.
Технический результат предлагаемого устройства. Равномерное распределение микроотверстий по эмиттирующей поверхности катода во всех направлениях и выполнение их идентичными по размерам позволяет повысить интенсивность выхода активного вещества и, следовательно, улучшить технические характеристики работы всей конструкции катода в целом. Выполнение микроотверстий с заданными размерами и расстоянием между собой позволяет обеспечить наилучшую эмиссионную способность катода. При слишком малых микроотверстиях количество активного вещества может оказаться недостаточным для работы катода, при больших размерах происходит интенсивное испарение активного вещества, конденсирующегося на других деталях, что сокращает сроки службы металлопористого катода.The technical result of the proposed device. A uniform distribution of microholes along the emitting surface of the cathode in all directions and making them identical in size can increase the yield of the active substance and, therefore, improve the technical characteristics of the entire cathode structure as a whole. The implementation of micro-holes with a given size and distance between them allows you to provide the best emissivity of the cathode. With too small apertures, the amount of active substance may not be sufficient for the cathode to work, with large sizes, the active substance intensively evaporates, condensing on other parts, which reduces the service life of the metal-porous cathode.
Технический результат предлагаемого способа заключается в упрощении технологии и сокращении времени процесса изготовления катода. В сравнении с наиболее близким аналогом данный способ обработки поверхности катода многократно сокращает время процесса до 16 секунд (а вместе с заваркой и юстировкой до 1 мин на один катод). Для сравнения при плазменной обработке способ длится 6-7 часов (на 19 катодов одновременно).The technical result of the proposed method is to simplify the technology and reduce the time of the cathode manufacturing process. In comparison with the closest analogue, this method of processing the cathode surface repeatedly reduces the process time to 16 seconds (and, together with welding and adjustment, up to 1 min per cathode). For comparison, during plasma processing, the method lasts 6-7 hours (for 19 cathodes at a time).
Кроме того, данный способ позволяет повысить качество изготовляемой продукции, поскольку позволяет получить полностью идентичные по конфигурации торцевые катоды с плоской или сферической поверхностью с однозначным сохранением необходимых геометрических размеров составляющих элементов, влияющих на оптику катодно-пушечного узла. Поэтому способ обеспечивает изготовление катодов со стабильной и равномерной эмиссией пучка и сведением к минимуму паразитной эмиссии.In addition, this method improves the quality of manufactured products, because it allows you to get completely identical in configuration end cathodes with a flat or spherical surface with unambiguous preservation of the necessary geometric dimensions of the constituent elements that affect the optics of the cathode-gun unit. Therefore, the method provides the manufacture of cathodes with stable and uniform beam emission and minimizing spurious emission.
Предлагаемый способ позволяет проводить заданную по размерам обработку эмиттирующей поверхности катода в автоматизированном режиме с учетом радиуса кривизны эмиттирующей поверхности сферической формы катода и с высокой повторяемостью результатов. Способ имеет преимущества по экономическим, технологическим параметрам при незначительной стоимости используемой установки.The proposed method allows to carry out a predetermined size processing of the emitting surface of the cathode in an automated mode, taking into account the radius of curvature of the emitting surface of the spherical shape of the cathode and with high repeatability of the results. The method has advantages in economic, technological parameters with low cost of the installation used.
Заявляемое изобретение поясняется с помощью Фиг.1-2, на которых изображено: на Фиг.1 - общий вид металлопористого катода, на Фиг.2 - полученная заявляемым в данной заявке способом эмиттирующая поверхность металлопористого катода. На Фиг.1-2 позициями 1-4 обозначены:The invention is illustrated using Fig.1-2, which depict: Fig.1 is a General view of a metal-porous cathode, Fig.2 is an emitting surface of a metal-porous cathode obtained by the method claimed in this application. In figure 1-2, the positions 1-4 are indicated:
1 - корпус из тугоплавкого металла;1 - housing made of refractory metal;
2 - вольфрамовая губка;2 - tungsten sponge;
3 - эмиттирующая поверхность;3 - emitting surface;
4 - микроотверстия.4 - microholes.
Металлопористый катод выполнен в виде корпуса 1 из тугоплавкого металла. В торцевую часть корпуса 1 погружена пропитанная активным веществом и покрытая снаружи слоем металла платиновой группы вольфрамовая губка 2, имеющая эмиттирующую поверхность 3. По внешней поверхности вольфрамовой губки 2 распределены микроотверстия 4, выполненные идентичными. Размеры микроотверстий 4 и расстояние между ними подчинены следующим соотношениям: d/1=0.1÷1, h/d=0.15÷10, где d - диаметр микроотверстий (мкм); h - глубина микроотверстий, мкм; 1 - расстояние между центрами микроотверстий (мкм). Способ изготовления металлопористого катода осуществляют следующим образом. Изготавливают корпус 1 из тугоплавкого металла и вольфрамовую губку 2 с соответствующими друг другу формой и размерами. Пропитывают вольфрамовую губку 2 активным веществом, заполняющим ее поры. Наиболее часто в качестве активного вещества используют алюминаты бария-кальция, например 3ВаО·Аl2O3·0,5СаО. Закрепляют вольфрамовую губку 2 в корпусе 1 катода с помощью припекания, сварки или пайки. Осуществляют механическую обработку поверхностного слоя катода, при которой пропитанную вольфрамовую губку 2 обрабатывают подрезным резцом. В результате обработки поверхности металлопористого катода происходит завальцовка поверхностных пор на глубину 5-10 мкм. Вскрытие завальцованных пор производят с помощью направления импульсного лазерного излучения на эмиттирующую поверхность 3 с обеспечением формирования равномерно распределенных по ней микроотверстий 4, длина волны импульсного лазерного излучения и глубина заданных микроотверстий 4 между собой подчинены соотношению:The metal-porous cathode is made in the form of a housing 1 of refractory metal. The tungsten sponge 2, having an emitting surface 3, is immersed in the end part of the housing 1 and is impregnated with the active substance and coated on the outside with a layer of platinum group metal.
λ/h=0,009÷0,13 для ультрафиолетовой области излучения,λ / h = 0.009 ÷ 0.13 for the ultraviolet region of radiation,
λ/h=0,019÷0,26 для диапазона видимого излучения,λ / h = 0.019 ÷ 0.26 for the range of visible radiation,
λ/h=0,039÷0,84 для инфракрасного излучения,λ / h = 0.039 ÷ 0.84 for infrared radiation,
где λ - рабочая длина волны импульсного лазерного излучения, мкм,where λ is the working wavelength of the pulsed laser radiation, microns,
h - глубина микроотверстий, мкм.h is the depth of the microholes, microns.
Наносят на эмиттирующую поверхность 3 слой металла платиновой группы. Завершают формирование катода термической обработкой его эмиттирующей поверхности 3 прокалкой для обезгаживания и удаления примесей. Для обработки эмиттирующей поверхности 3 сферической формы формирование микроотверстий 4 обеспечивают фокусировкой лазерного луча, при которой:A platinum group metal layer 3 is applied to the emitting surface. Complete the formation of the cathode by heat treatment of its emitting surface 3 by calcining to degass and remove impurities. To process the emitting surface 3 of a spherical shape, the formation of
Δf>Δr,Δf> Δr,
где Δf- протяженность цилиндрического участка сфокусированного лазерного луча в зоне его перетяжки при постоянном диаметре пятна, мм,where Δf is the length of the cylindrical section of the focused laser beam in the zone of its constriction with a constant spot diameter, mm,
Δr - максимальная величина радиуса кривизны эмиттирующей поверхности 3 сферической формы, мм.Δr is the maximum radius of curvature of the emitting surface 3 of a spherical shape, mm
ПримерExample
Проводилось изготовление металлопористого катода сферической формы с диаметром эмиттера 2,8 мм и радиусом кривизны эмиттирующей поверхности катода 0,15 мм.A spherical metal-porous cathode was manufactured with an emitter diameter of 2.8 mm and a radius of curvature of the emitting surface of the cathode of 0.15 mm.
После механической обработки катод жестко закрепили на подставке, поместили в стеклянную колбу и откачали из нее воздух до давления в колбе 1,3 Па (1·10-2 мм рт. ст.) во избежание окисления поверхности металлопористого катода. Провели обработку эмиттирующей поверхности металлопористого катода импульсным лазерным излучением по программе ЭВМ с учетом заданного радиуса кривизны катода с обеспечением формирования равномерно распределенных по эмиттирующей поверхности катода микроотверстий.After machining, the cathode was rigidly fixed on a stand, placed in a glass flask, and air was pumped out to a pressure of 1.3 Pa (1 × 10 -2 mm Hg) in order to avoid oxidation of the surface of the metal-porous cathode. We conducted the processing of the emitting surface of the metal-porous cathode by pulsed laser radiation using a computer program taking into account the specified radius of curvature of the cathode with the formation of micro-holes uniformly distributed over the emitting surface of the cathode.
Данный катод выполнен с использованием источника импульсного излучения - твердотельного лазера с рабочей длиной волны 1,06 мкм.This cathode is made using a pulsed radiation source - a solid-state laser with a working wavelength of 1.06 μm.
Конкретные соотношения в данном примере были обеспечены следующими: d/1=0.75, h/d=0.4, λ/h=0.18, где рабочая длина волны импульсного лазерного излучения λ=1,06 мкм, диаметр микроотверстий d=14.75 мкм, расстояние между центрами микроотверстий 1=19.7 мкм, глубина микроотверстий h=5.9 мкм.The specific ratios in this example were provided as follows: d / 1 = 0.75, h / d = 0.4, λ / h = 0.18, where the working wavelength of the pulsed laser radiation was λ = 1.06 μm, the diameter of the microholes d = 14.75 μm, the distance between the centers of the microholes 1 = 19.7 μm, the depth of the microholes h = 5.9 μm.
Фокусировку импульсного лазерного излучения на эмиттирующую поверхность металлопористого катода обеспечивали таким образом, чтобы перетяжка лазерного луча в зоне фокусировки составила цилиндрическую трубку по всей глубине эмиттирующей поверхности катода, т.е. протяженность цилиндрического участка сфокусированного лазерного луча в зоне его перетяжки при постоянном диаметре пятна Δf=1 мм, что больше максимальной величины радиуса кривизны эмиттирующей поверхности сферической формы Δr=0.15 мм.The pulsed laser radiation was focused on the emitting surface of the metal-porous cathode so that the waist of the laser beam in the focusing zone formed a cylindrical tube along the entire depth of the emitting surface of the cathode, i.e. the length of the cylindrical portion of the focused laser beam in the waist zone with a constant spot diameter Δf = 1 mm, which is greater than the maximum radius of curvature of the emitting surface of a spherical shape Δr = 0.15 mm.
Затем покрыли эмиттирующую поверхность катода слоем металла платиновой группы. Произвели термическую обработку эмиттирующей поверхности металлопористого катода, удалив органические загрязнения.Then, the emitting surface of the cathode was coated with a metal layer of a platinum group. They made a heat treatment of the emitting surface of the metal-porous cathode, removing organic impurities.
Claims (2)
d/l=0,1÷1,
h/d=0,15÷10,
где d - диаметр микроотверстий, мкм;
h - глубина микроотверстий, мкм;
l - расстояние между центрами микроотверстий, мкм.1. A metal-porous cathode made in the form of a body of refractory metal, in the end part of which a tungsten sponge impregnated with an active substance and coated on the outside with a layer of platinum group metal is immersed, micro-holes are distributed on the outer surface of which, the micro-holes are made identical, whose dimensions and distance between them are subject to the following relations
d / l = 0.1 ÷ 1,
h / d = 0.15 ÷ 10,
where d is the diameter of the micro holes, microns;
h is the depth of the microholes, microns;
l is the distance between the centers of the microholes, microns.
λ/h=0,009÷0,13 для ультрафиолетовой области излучения,
λ/h=0,019÷0,26 для диапазона видимого излучения,
λ/h=0,039÷0,84 для инфракрасного излучения,
где λ - рабочая длина волны импульсного лазерного излучения, мкм;
h - глубина микроотверстий, мкм,
после чего наносят на эмиттирующую поверхность слой металла платиновой группы и осуществляют термическую обработку эмиттирующей поверхности катода. 2. A method of manufacturing a metal-porous cathode, comprising forming a body of refractory metal and a tungsten sponge, impregnating the latter with the active substance and fixing it in the body, machining the emitting surface of the cathode with subsequent opening of the sealed pores, characterized in that the opening of the sealed pores is performed using the pulse direction laser radiation on the emitting surface with the formation of micro-holes evenly distributed over it, while the magnitude and pulsed laser radiation and the depth of the microholes are subject to the relations
λ / h = 0.009 ÷ 0.13 for the ultraviolet region of radiation,
λ / h = 0.019 ÷ 0.26 for the range of visible radiation,
λ / h = 0.039 ÷ 0.84 for infrared radiation,
where λ is the working wavelength of the pulsed laser radiation, microns;
h is the depth of the microholes, microns,
then a platinum group metal layer is applied to the emitting surface and the cathode emitting surface is heat treated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011109666/07A RU2459305C1 (en) | 2011-03-16 | 2011-03-16 | Dispenser cathode and method of its manufacturing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011109666/07A RU2459305C1 (en) | 2011-03-16 | 2011-03-16 | Dispenser cathode and method of its manufacturing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2459305C1 true RU2459305C1 (en) | 2012-08-20 |
Family
ID=46936816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011109666/07A RU2459305C1 (en) | 2011-03-16 | 2011-03-16 | Dispenser cathode and method of its manufacturing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2459305C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2527938C1 (en) * | 2013-10-11 | 2014-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток"(ФГУП "НПП "Исток") | Method of making dispenser cathode |
| RU171957U1 (en) * | 2016-09-09 | 2017-06-22 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Торий" | Metalloporous reservoir cathode |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2066892C1 (en) * | 1993-09-06 | 1996-09-20 | Государственное научно-производственное предприятие "Торий" | Porous metal cathode |
| RU2074445C1 (en) * | 1994-09-08 | 1997-02-27 | Государственное научно-производственное предприятие "Исток" | Method for manufacturing of metal-porous cathode |
| RU2172997C1 (en) * | 2000-05-10 | 2001-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Торий" | Metal cathode and its manufacturing process |
| US6740288B2 (en) * | 2001-06-26 | 2004-05-25 | Changchun Institute Of Applied Chemistry Chinese Academy Of Science | Process for preparing a powdered W-Al alloy |
| UA7498U (en) * | 2004-12-31 | 2005-06-15 | Univ Nat Agrarian | Hydraulic actuator of working elements of a machine |
| RU2333565C1 (en) * | 2007-05-17 | 2008-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток") | Method of making dispenser cathode |
| RU106440U1 (en) * | 2011-03-16 | 2011-07-10 | Георгий Владиславович Сахаджи | CATHODE FOR RUNNING WAVE LAMPS AND REVERSE WAVE LAMPS |
-
2011
- 2011-03-16 RU RU2011109666/07A patent/RU2459305C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2066892C1 (en) * | 1993-09-06 | 1996-09-20 | Государственное научно-производственное предприятие "Торий" | Porous metal cathode |
| RU2074445C1 (en) * | 1994-09-08 | 1997-02-27 | Государственное научно-производственное предприятие "Исток" | Method for manufacturing of metal-porous cathode |
| RU2172997C1 (en) * | 2000-05-10 | 2001-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Торий" | Metal cathode and its manufacturing process |
| US6740288B2 (en) * | 2001-06-26 | 2004-05-25 | Changchun Institute Of Applied Chemistry Chinese Academy Of Science | Process for preparing a powdered W-Al alloy |
| UA7498U (en) * | 2004-12-31 | 2005-06-15 | Univ Nat Agrarian | Hydraulic actuator of working elements of a machine |
| RU2333565C1 (en) * | 2007-05-17 | 2008-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток") | Method of making dispenser cathode |
| RU106440U1 (en) * | 2011-03-16 | 2011-07-10 | Георгий Владиславович Сахаджи | CATHODE FOR RUNNING WAVE LAMPS AND REVERSE WAVE LAMPS |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2527938C1 (en) * | 2013-10-11 | 2014-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток"(ФГУП "НПП "Исток") | Method of making dispenser cathode |
| RU171957U1 (en) * | 2016-09-09 | 2017-06-22 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Торий" | Metalloporous reservoir cathode |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100670688B1 (en) | Short-arc high-pressure discharge lamp | |
| EP3209445A1 (en) | Method and system for manufacturing of three dimensional objects | |
| US11253916B2 (en) | Method of production using melting and hot isostatic pressing | |
| RU2459305C1 (en) | Dispenser cathode and method of its manufacturing | |
| CN107564783B (en) | Thermal field emission cathode and preparation method thereof and the vacuum electron device for applying it | |
| KR19990022701A (en) | An impregnated negative electrode structure, a negative electrode substrate used therefor, an electron gun structure using the negative electrode substrate, and an electron tube | |
| JP2008235128A (en) | Discharge lamp and manufacturing method of its electrode | |
| JP4513031B2 (en) | Short arc type high pressure discharge lamp | |
| CN105755540B (en) | One kind prepares LaB using optics zone-melting technique6-VB2The method of eutectic composites | |
| EP2242084A1 (en) | Manufacturing method of electron source | |
| RU2459306C1 (en) | Method to process emitting surface of dispenser cathode | |
| EP1744343B1 (en) | Carbon based field emission cathode and method of manufacturing the same | |
| JP6272361B2 (en) | Plasma cylinder, plasma apparatus, gas laser apparatus, and method of manufacturing plasma cylinder | |
| CN112663005B (en) | Device and method for coating inner wall of polycrystalline silicon reduction furnace | |
| JP2000223041A (en) | Liquid-metal ion source and manufacture thereof | |
| RU106440U1 (en) | CATHODE FOR RUNNING WAVE LAMPS AND REVERSE WAVE LAMPS | |
| RU182187U1 (en) | IMPREGNATED CATHODE | |
| CN101575690B (en) | Preparation method for fine crystalline refractory metal | |
| KR950006088B1 (en) | Sinking pallet of sinking form cathode structure and method of manufacturing the same | |
| JP2008047548A (en) | Short-arc type high-pressure discharge lamp | |
| Singh et al. | Analyses of Low-Power Microwave Drilling of Stainless Steel-304 | |
| CN201417740Y (en) | Rectangular etching ion gun | |
| RU2658646C1 (en) | Dispenser cathode and method for manufacture thereof | |
| JP3204809B2 (en) | Method for producing impregnated cathode assembly | |
| JPH0649630A (en) | Vacuum evaporating material and its production |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130317 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140520 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160317 |