SU1048530A1 - Металлопористый катод - Google Patents

Металлопористый катод Download PDF

Info

Publication number
SU1048530A1
SU1048530A1 SU823436283A SU3436283A SU1048530A1 SU 1048530 A1 SU1048530 A1 SU 1048530A1 SU 823436283 A SU823436283 A SU 823436283A SU 3436283 A SU3436283 A SU 3436283A SU 1048530 A1 SU1048530 A1 SU 1048530A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
protrusion
sponge
cathode
base
active substance
Prior art date
Application number
SU823436283A
Other languages
English (en)
Inventor
Вячеслав Иванович Козлов
Валерий Евгеньевич Авдеев
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5174
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я М-5174 filed Critical Предприятие П/Я М-5174
Priority to SU823436283A priority Critical patent/SU1048530A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1048530A1 publication Critical patent/SU1048530A1/ru

Links

Landscapes

  • Solid Thermionic Cathode (AREA)

Abstract

1. МЕТАЗШрПОРИСТЫЙ КАТОД, .содержащий корпус и закрепленную в нем основную губку с активным веществом , выполненную в виде основани  с эмиттирующим выступом., отличающийс  тем, что, с целью повьлаени  долговечности катода , основание губки со стороны, противоположной выступу, содержит паз, в котором расположена открыта  в сторону выступа подпитцвающа  камера из тугоплавкого металла, заполнен-, на  смесью вольфрама и активного вещества с пористостью 35-80%, причем поперечное сечение подпитьшающей камеры перекрывает поперечное сечение выступа, а пористость основной губки составл ет 24-26%, 2, Катод по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, на. торцовую поверхность основани  установлен экран из тугоплавкого меташла с отверстием под выступ, соединенный с корпусом и с этой поверхностью. Jib 00 1:л Од

Description

Изобретение относитс  к электрон ной технике, в частности к конструк ци м термокатодов дл  вакуумных СВЧ приборов. Дпй создани  р да вакуумньк СВЧ приборов, например миллиметрового диапазона волн, необходилол источники электронов с малым диаметром пучка, большой плотностью тежа в непрерывном режиме и значительным (дес тки тыс ч часов службы Последнее требование особенно существенно при использовании электронных приборов в бортовой аппаратуре спутников св зи. Среди известных типов катодов наиболее перепективньл и дл  этих целей по токовой нагрузке  вл ютс  металлопористые катоды ( MI1K). Однако с уменьшением размеров рабочей поверхности МПК их срок службы Пс1дает, что св зано с технологическими трудност ми изго товлени  качественной летниатюрной губки, ухудшением отношени  объема губки катода { пропорционального запасу активного вещества к поверхности катода, через которую происхо дит испарение активатора, а также с тем, что при малых размерах эмиттера в наибольшей степени сказываетс  отрицательное воздействие на него остаточных газов и ионной бомбардировки в св зи с увеличением интенсивности воздействи , приход щегос  на единицу поверхности эмиттера. Известна конструкци  МПК L-типа, в которой губка из тугоплавкого ме Тсшла имеет в своем теле полость, в которую введено активное вещество 1. Однако при малых размерах эмиттирующей поверхности (диаметром 2 мм и менееJ в таком катоде очень сложно получить качественную герметизацию полости с запасом активного вещества , так как при малой губке увеличиваетс  вредное вли ние разогрева, пр изводимого во врем  герметизации (обычно пайкойJ, про вл ющеес  в образовании значительных краевых дефектов на губке, например в пропитке губки припоем на глубину, составл ющую существенную долю общего размера миниатюрного катода. Кроме того при малом размере губки Ц-катода тру нее выполнить качественное закрытие пор на нерабочих поверхност х губки На Ь-катоде малого размера также в наибольшей степени про вл етс  один из основных недостатков этого типа МКП - большое врем  обезглаживани  катода в приборе, так как уменьшаетс  сечение губки, через которое выдел ющиес  в полости газы йыход т в вакуумный объем прибора. Поэтому t-катоды с малым размером эмиттера (менее 2 мм) не разрабатываютс  и не примен ютс . Известен миниатюрный МПК, содержащий корпус, в котором основна  губка с расположенным в ее порах активным вещес7вс 1 выполнена в виде основани  сравнительно большого диаметра,  вл ющегос  резервуаром активного вещества, переход щего в эмиттирующий выступ с поперечным сечением, равным сечению рабочей поверхности МПК. Основание закреплено в корпусе из тугоплавкого металла, а поры на нерабочих (боковых) поверхност х выступа закрыты одним из известных способов 2. Недостатком известной конструкции миниатюрного МПК, несмотр  на применение резервуара с большим запасом активного вещества,  вл етс  невысока  долговечность катода из-за неэффективной доставки необходимого количества активатора из основани  резервуара через малое сечение выступа на его рабочую поверхность, в результате чего не обеспечиваетс  компенсаци  поступающим активатором интенсивного отравлени  миниатюрных катодов остаточными газами и ионной бомбардировкой. Цель изобретени  - повышение долговечности катода и прибора. Поставленна  цель достигаетс  тем, что у металлопористого катода, содержащего корпус и закрепленную в нем основную губку с активным веществом , выполненную в виде основани  с эмиттирующим выступом, основание губки со стороны, противоположной выступу, содержит паз, в котором расположена открыта  в сторону выступа подпитывающа  камера из тугоплавкого металла, заполнени  смесью вольфрама и активного вещества с пористостью 35-80%, при этом пористость основной губки составл ет 24-26%, а поперечное сечение подпитывающей камеры перекрывает поперечное сечение выступа. Дополнительно долговечность предлагаемого катода может быть увеличена за счет того, что на торцовуюповерхность основани  установлен экран из тугоплавкого металла с отверстием од выступ, соединенный с корпусом с этой поверхностью. На чертеже изображена предлагаема  онструкци  миниатюрного пропитанноо МПК. В корпусе 1 катода закреплена айкой основна  губка, состо ща  из снований 2 и выступа 3. В порах той губки, выполненной, например з вольфрама или смеси вольфрама с ругими металлами (Re, 0s и др.), одержитс  активное вещество на снове соединени  бари , алюминат Ва-Са. Пористость губки составл ет 24-26%. На рабочей поверхности выступа расположена тонка  пленка 4 из металлов,, понижающих работу выхо да электронов. На торцовой части ос новани  установлен экран 5, соединенный с корпусом и частично с осно ванием пайкой. В основании выполнен паз коаксиально с выступом, в который введена по плотной посадке подпитывающа  камера 6 из тугоплавкого металла/ например молибдена. Камера открыта в сторону выступа. В нее предварительно введена спрессованна  и спеченна  смесь 7 из вольфрама и активного вещества на основе соединений бари . Пористость подпитывающей губки составл ет 35-80% а ее поперечное сечение перекрывает с чение выступа. В корпусе катода раэ мещен подогреватель 8, изолированны от корпуса составом 9. На чертеже изображен также фокусирующий электрод 10 пушки прибора. В предлагаемой.конструкции миниатюрного МПК повышение срока службы достигнуто за счет увеличени  запаса активного вещества в объеме като да без увеличени  скорости испарени активатора и за счет повышени  фекти зности его доставки в выступ без существенной потери через нераб чие поверхности губки. Проведенные, на предпри тии исследовани  зависимости долговечности МПК от пористос губки, и следовательно, от запаса активного вещества в ней показали, что на кривой этой зависимости существует максимум, приход щийс  на пористость 24-26%, при меньшем значении пористости наблюдаетс  резкий спад долговечности МПК, а при больших - долговечности проис, ,ходит менее интенсивно. В предлагае мой конструкции миниатюрного МПК ис пользована основна  губка с этой оптимальной дл  долговечностипористостью , и в то же врем , запас активного вещества в катоде увеличен за счет введени  в основную губку подпитывающей губки с пористостью 35-80% (при меньшем значеНИИ пористости губки в подпитывающей камере .повьвиение запаса активного вещества в ней не обеспечиваетс , так как не компенсируетс  потер  части объема основани  губки , приход щего на стенки камеры, а при большем значении не удаетс  обеспечить равномерное распределение врльфрс1ма в активном веществе , что приводит к уменьшению эффективности протекани  реакции между ними . Увеличение пористости губки в подпитывающа  камере до указанных значений не приводит к возрастанию скорости испарени  активатора из выступа, так как она Ьпредел етс  пористостью сло  основани  губки, расположенного над камерой, и выступом , равной 24-26%.Наличие такого сло  обеспечиваетс  тем, что паз дл  камеры расположен коаксиально с выступом, а поперечное сечение губки в подпитывающей камере, введенной в паз, перекрывает сечение выступа. Таким образом, запас активного вещества в катоде увеличиваетс  без возрастани  скорости испарени  активатора из выступа, что приводит к увеличению долговечности миниатюрного МПК. Кроме того, применение самой камеры и ее расположение в катоде позвол ют увеличить эффективность доставки активатора из основани  с камерой в выступ, так как в св зи с тем, что поперечное сечение губки в подпитывающей камере перекрывает сечение выступа, а камера и выступ расположены соосно друг другу и направление потока активатора из камеры с повьлленньм запасом активного вещества ограничено непроницаемыми дл  него стенками камеры, активатор из камеры поступает в область выступа, а не диффундирует во всех направлени х. Благодар  установке Э1срана с отверстием под выртуп на торцовую поверхность основани  долговечность миниатюрного МПК может быть дополнительно увеличена в результате ликвидации испарени  активатора с этой поверхности и части поверхности выступа. При этом экрансоединен с корпусом дл  предотвращени  испарени  активатора в зазор ме;;;ду корпусом и экраном и только частично соединен с торцовой поверхностью основани . Последнее необходимо дл  того, чтобы не происходило сужение поперечного сечени  выступа в месте его перехода в основание из-за возможной пропитки губки по торцовой поверхности припоем. Верхний предел поперечного сечени  губки подпитывающей камеры определ етс  тем, чтобы обеспечить механическую прочность стенок паза в основании . Наличие этих стенок, а также плотное прилегание камеры к ним обеспечивает эффективную герметизацию активного вещества в камере, не позвол ющую активатору диффундировать через возможные дефекты в па нном соединении основани  губки с корпусом катода. В св зи с увеличением запаса активного вещества в катоде в результате применени  подпитывающей камеры можно уменьшить высоту выступа до минимальных размеров (определ емых формой управл ющего элeктpoдa и не использовать переходную коническую часть губки, так как запас акти ного вещества в выступе и .в корпусе не играют, первостепенной роли в соз дании общего запаса активного вещества в катоде, что дает возможность значительно снизить потери активатора испарением через боковую нерабочую поверхность выступа даже в случае неполного закрыЩ  этой поверхности. Предлагаема  конструкци  миниа ,тюрного МПК р€Ю1изована в следующем варианте.. . Основна  губка из вольфрама имее пористость 25% и пропитана алюминатом ЗВаО О , 5СаО . Основание губки имеет диаметр 2,8 мми высоту 1,1 мм. Шдступ имеет диаметр 1,5 мм и высоту 0,5 мм. Губка закреплена в молибденовом корпусе пайкой вольфрамокобальто ым припоем. На торцовой поверхности основани  губки уст новлен экран из молибдена толщиной 0,1 N01, соединенньО} с корпусом и ос нованием пайкой (на части диаметра основани ). Подпитывающа  камера изготовлена из молиОдена тол1чнной 0,1 мм и имеет внутренний диаметр 1,65 ют и.высоту 0,8 мм. Несоосность выступа -и паза не более 0,5мм Губка в камере имеет пористость 35 -° 50% и пропитана алюминатом 5ВаО ЗСаО; . Камера вставлена в паз основани  на плотной посадке с помощью подпрессовки, а перед пайкой основной губки с -введенной подпитывающей камерой в .корпусе катода на мейто сочленени  основани  с камерой на торцовой поверхности нйно-, ситс  алунд дл  предотврадени  -попадани  припо  в объем камеры. Эмиттирующа  поверхность выступа после пайки подвергаетс  проточке резцом, а затем ионному травлению в. плазме азота и покрытию пленкой Ds+lг+А1 толщиной 0,5 мкм. Сравнительныеиспытани  катодов этой конструкции и катода без подпитывающей камеры показсши., что срок службы предлагаемого катода увеличиваетс  в 1,5-2 раза и более, в частности,при форсированных испытани х таких катодов при (fC(. Mc получена долговечность 250-300 ч дл  предлагаемого катода (что при рабочей температуре 1050 С эквивалентно долговечностив 65-75 тыс.. ч;, а дл  катода без подпитывающей камеры - 120-150 Ч (или 30-38 тыс.ч при указанной рабочей температуре). Разработанна  конструкци  минитюрного tillK может Garb рекомендоана дп  применени  в различных ипах вакуумных приборов с электоннш ( мгшого сечени  (ЛБВ др).

Claims (2)

1. металлопористый катод, содержащий корпус и закрепленную в нем основную губку с активным веществом, выполненную в виде основания с эмиттирующим выступом, о т личающийся тем, что, с целью повьляения долговечности катода, основание губки со стороны, противоположной выступу, содержит паз, в котором расположена открытая в сторону выступа подпитцвающая камера из тугоплавкого металла, заполнен-, ная смесью вольфрама и активного вещества с пористостью 35-80%, причем поперечное сечение подпитывающей камеры перекрывает поперечное сечение выступа, а пористость основной губки составляет 24-26%.
2. Катод по π. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, на торцовую поверхность основания установлен экран из тугоплавкого металла с отверстием под выступ, соединенный с корпусом и с этой поверхностью.
μ*
QO сл
SU823436283A 1982-05-07 1982-05-07 Металлопористый катод SU1048530A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823436283A SU1048530A1 (ru) 1982-05-07 1982-05-07 Металлопористый катод

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823436283A SU1048530A1 (ru) 1982-05-07 1982-05-07 Металлопористый катод

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1048530A1 true SU1048530A1 (ru) 1983-10-15

Family

ID=21011135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823436283A SU1048530A1 (ru) 1982-05-07 1982-05-07 Металлопористый катод

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1048530A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Кудинцева Г.А.Термоэлектронные катоды. Энерги , М.-Л., 1966, с. 168. 2. Разработка импрегнированных микрокатодов с эмиттирующей поверхностью менее 1 мм и усовершенствование существукмцих катодов. Технический отчет 8-3793. ЦНИИ Электроника, 1970 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Thomas et al. Thermionic sources for high-brightness electron beams
US3155864A (en) Dispenser cathode
US8400060B2 (en) Short arc type discharge lamp
US20120001542A1 (en) Short arc type discharge lamp
US4101800A (en) Controlled-porosity dispenser cathode
SU1048530A1 (ru) Металлопористый катод
US3922428A (en) Thermionic cathode comprising mixture of barium oxide, calcium oxide and samarium oxide
DE635165C (de) Elektrisches Entladungsgefaess, insbesondere Gleichrichter fuer hohe Betriebsspannungen
US2965793A (en) Electron device
JP3363816B2 (ja) 放電管用電極及びこれを用いた放電管
DE1564397C3 (de) Elektrische Entladungsröhre mit einer Kathode, deren Oberfläche Teile mit höherer und Teile mit niedriger Elektronenemission hat
EP1189253B1 (de) Kathodenstrahlröhre mit dotierter Oxidkathode
US2995674A (en) Impregnated cathodes
DE102015104433B3 (de) Verfahren zum Betreiben einer Kaltkathoden-Elektronenstrahlquelle
KR100881091B1 (ko) 음극선관용 주입 음극 및 이러한 음극을 포함하는 음극선관
US11062896B1 (en) High-pressure discharge lamp
US5121027A (en) Oxide-coated cathode for CRT and manufacturing method thereof
DE2446159A1 (de) Getraenkte kathode fuer thermionische wandler
JPS6032231A (ja) 含浸形陰極材料
KR960015311B1 (ko) 음극선관용 전자총의 산화물음극
GB2109157A (en) Electron tube and dispenser cathode with high emission impregnant
GB1137685A (en) Photosensitive pickup tube including an electron multiplier
JPS5937640A (ja) 液体金属イオン源
DE1143931B (de) Vorratskathode fuer Entladungslampen mit poroesem Kathodenkoerper
DE7432449U (de) Getränkte Kathode für thermionische Wandler