SU1064341A1 - Термоэлектронный катод - Google Patents

Abstract

ТЕРМОЭЛЕКТРОННЫЙ КАТОД С эмиссионным покр ытием. из гексаборида лантана на керне из графита, со .держсцций контакт дл  подсоединени  источника накала, отличающ и и с   тем, что, с целью устранени  термодеформаций и повышени  срокаслужбы катода, керн катода .выполнен/И8 графита, уплотненного пиролитическим углеродом, a контакт дл  подсоединени  источника накале расположен на противоположной эмиссионному покрытию стороне катода и выполнен из сло  гафни  толпданой 0,3-0,5 мм. 3 X

Description

О 9 4 00 4

Изобретение отнрсихси к элект юн ной технике/ а более конкретно к . созданию термоэлектронных катоА  , дбладах цих повышенной Механической и эмиссионной стойкостью особенно дл  мощных электронно-лучевых преоб разователей (ЭЛП). .

Известны термоэлектронные катоды на основе гексаборида лаитана LaB(« вьщерживающие 1ФИ выключенном накале многократный контакт с атмосферой 1.

Недостатком данного катода  ёл етс  химическое взаимодействие при высокой температуре LaB. с подложкой или KejpHOM.

Наиболее близким К предлагаемому  вл етс  термоэлектрониый катод, вкгаочаккций эмиссионное покрытие из гексаборида лантана На графите и контакт дл  подсоединени  истО|Чника накгша из , мблибдёна или их сплавов СЯЗ

Поскольку ЬаВ и углерод практически не взаимодействупп, то рабоча  плоцёШЬ катода не превышает; 0,2-0,5 см, что: ОУпусутю. Однако & случае крупногабаритшх Катодов мощных ЭЛЛ с дйгметром пор дкаЮО30U мм известна  конструкци : не годитс  , поскольку из-за существенной разиищл коэффициентов оС терлюческого расширени  графита (в « и указанных тугоплавких и весьма жестких металлов ( . 5-10-bl/Oc; « 4,-10 1/°С; в плотнсм сцеплении примерно равнотолщинных металлух лероднык слоев : при высокой TeMnf r fliTvn« тезко высту:пает эффект термрдеформации (Коробг лени  катодного узла / в результате чего нарушаетс  фснкусировка электронного пучка. Это ухулнает параметры ЭЛП и  вл етс  одной из причин его разрушени .

Кроме того., при iвrэгtимoдeйctвии графита с Поименованными металлами или Их сплавами ;То(а  Графитова8 плевка быстро расходуетс  На образованиесоотвётству звтх карбидов.

которые, в свою очередь, реаги{ ую1

с LaBgV и эмшссй  катода падает.

Цель ) - устранение термодеформаций и повшениё срока службы катодаi

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в термОэйёктронИом Катоде с эмиссионным покрытием из герсабОрида лантаи:а на керне из графита, содержащ 4 контакт дл  подсоединени  источника накала, керн катода выполнен из графита, уплотненного пиролитическим углеродом,, а контакт дл  подсоединени  источника накала расположен на противоположной эмиссионному покрытию стороне катода и выпол иен из сло  гафни  толщиной 0,3-0,5 мм.

Массивный керн катода, выполИенный из грлфИта, уплотненного пиролитичеси||м углеродом, по сравнению с керном иЬ известного графита обладает повышенной механической прочностью , большей устойчивостью к распылению и меньшей скоростью газовыделени .

.Пиролитичёский графит обладает большей теплопроводностью на 30-40% по сравнению с известным графитом. Этим обеспечиваетс  равномерный Нагрев керна, благодар  чему устран ютс  термодеформации, меньшее. JB 4-5 раз газовыделёние пиролитического графита и меньша  в 2 раза распыл емо .сть его при ионнОй бомбардировке (0,25 против 0,42 ыг/к) способствует увеличению пробивнОго напр жени  примерно на 30%, что особеннс важно дл  высоковольтных изделий. При этом существенно уменьшаетс  веро тность разрушени  катодов при нагреве.

Упрочненный пиролитическим углеродом графит обладает лучшей по срав нению с известным графитом совокупностью термомеханических характеристик .

Нанесение .на противоположную эмиссионному покрытию сторону сло  гафни  обеспечивает полную устойчивость катода к термовоздействи м, удобство изготовлени , надежного омическрго контакта, а также снижение мопшости, необходимой дл  нагрева катода S 1,8-2,5 раза. Излучательна  способность гафни  6 0,3 значительно меньше, чём дл  графита 6 0,9.

При вакуумной наплавке гафни  (Тпд 22.27°С ) на поверхности гра-. фитовой шайбы возникают особо nonvНые атомйо-молекул рные св зи, которые сохран ютс  при затвердевании гафни , имеют омический характер и полностью устойчивы к термовоздействи м.

Соедин   металлизационный слой гафни  с другими металлами, например , сваркой, легко изготовить удобный омический вывод, при этом любой нелетучий металл, будучи разделен с ЬаВ массивной графитовой пластиной,. Не оказывает на эмисрию катода ни малейшего вли ни .

Наконец, медленное карбидирование гафниевой прослойки не ведет к короблению или разрушению катодного узла.

Толщина гафниевого сло  выбрана из следующих соображений: ее уменьшение до 0,18-0,20 мм ведет, в первую очередь, к технологическим трудност м при монтаже катодного узла, в частности омического вывода; напротив, если слой гафни  заметно превышает 0,5 мм приходитс 

увеличива1гь электрическу1о мощность необходимую дл  быстрого раэог|рева катода. Эти жеобсто тельства следует учитывать,дл  конкретных типов ЭЛП и при оптимизации толщинь графитового кериа.

Приме р..Примен   механичеекую рбработку, изготавливают керн катода нужного размера из известног гранта в виде Шайбы, затем изготовленный керн уш1 гн ю1Т- пиролитическим углеродом из газо11ой фазы (СВ4.Ь Далее методом плазменног ва

1 афни  на одну из сторон графитовой шайбы с последующей вгикуумной йешлавкой нанесенного сло . После нанесений на другую сторону шайбы 1|миссионного покрыти  из гексаборида лантана например вакуумно-дуtT}Bbm методом t. при noMotoH сварки присоедин ют омический контакт к слою гафни  И9 листового ниоби .

TieiKHM образом, предлагаемый катод обладает малой термрдеФормацией и :пок|шеншм срок(4 службы,

Данные предсфаэлены в та1блице

Claims (1)

1. ТЕРМОЭЛЕКТРОННЫЙ КАТОД С эмиссионным покрытием из гексаборида лантана на керне из графита, содержащий контакт для подсоединения источника накала, отличающ и й с я тем, что, с целью устранения термодеформаций и повышения срока ‘службы катода, керн катода выполнен/ив графита, уплотненного •пиролитическим углеродом, а контакт для подсоединения источника накала расположен на противоположной эмиссионному покрытию стороне катода и выполнен из слоя гафния толщиной 0,3-0,5 мм. *