SU368670A1

SU368670A1 - METHOD FOR ESTIMATING THE EMISSION ACTIVITY OF A CATHODE IN RECTANGULAR ELECTRON LAMPS

Info

Publication number: SU368670A1
Application number: SU1455073A
Authority: SU
Inventors: В. Красильников чкЛ В.; йпКла БИБЛИОТЕКА ПАТ
Priority date: 1970-07-03
Filing date: 1970-07-03
Publication date: 1973-01-26

Description

1one

Изобретение может быть использовано при разработке новых типов пр монакальных катодов , дл рассортировки по надежности широкого класса готовых электронных приборов, а также дл анализа электронных приборов, забракованных по электрическим параметрам (при несоответствии последних нормам) и дл технологического контрол при массовом производстве электронных приборов.The invention can be used in the development of new types of mono-cathodes, for sorting according to the reliability of a wide class of ready-made electronic devices, as well as for analyzing electronic devices rejected by electrical parameters (if the latter do not meet the standards) and for technological control in mass production of electronic devices.

Известны способы определени надежности пр монакального катода электронной лампы путем подачи одиночных импульсов тока накала убывающей длительности при посто нной энергии имлульса (при этом измер ют амплитуду им пульсов тока эмиссии и по зависимости амплитуды тока эмиссии от длительности импульсов тока накала суд т о степени неоднородности катода) и путем подачи одиночных импульсов тока накала убывающей длительности при посто нной амплитуде тока эмиссии (при этом измер ют энергию импульсов тока накала и по зависимости энергии импульсов от длительиости импульсов тока накала суд т о степени неоднородности катода ).Methods are known for determining the reliability of a monolithic cathode of an electron tube by supplying single current pulses of diminishing duration at a constant impulse energy (the amplitude of the emission current pulses is measured and the degree of cathode heterogeneity is determined by the dependence of the emission current amplitude on the pulse current duration) and by supplying single current pulses of a diminishing duration at a constant amplitude of the emission current (in this case, the energy of the current pulses is measured and, according to the energy dependence pulses from the duration of the current pulse, judging the degree of heterogeneity of the cathode).

Однако оба эти способа примен ютс только при исследовании электронных приборов с пр мо«акальным катодом из чистых металлов . Известно, что эмиссионна способность металла в сильной степени зависит от наход щихс в нем примесей и, в частности, от чистоты его поверхности. Чистота поверхности может не вли ть на локальный нагрев неоднородностей участков нити и увеличени эмиссии с этих участков может не происходить, и в этом случае данные замеров будут ощибочными . Это относитс в особенности к пр монакальным активированным катодам, так как надежность активированных катодов определ етс не перегоранием нити в месте локального нагрева неоднородности, а состо нием активного сло на поверхности катода, т. е. Э1мнссионной способностью катода. Электровакуумные приборы чаще всего содержат полупроводниковый оксидный катод. Эмиссионные свойства оксидного катода определ ютс в основном состо нием его поверхности (наличием на его поверхности чистого бари ). Известными способами нельз определить состо ние поверхности таких катодов и, следовательно, надежность их, поскольку при замерах -необходимо поддерживать амплит ду тока эмиссии посто нной, а это дл оксидных катодов практически неосуществимо.However, both of these methods are used only in the study of electronic devices with a straight metal cathode of pure metals. It is known that the emissivity of a metal to a large extent depends on the impurities in it and, in particular, on the purity of its surface. The surface cleanliness may not affect the local heating of irregularities in the thread sections and an increase in emissions from these areas may not occur, in which case the measurement data will be sensitive. This applies in particular to prone activated cathodes, since the reliability of activated cathodes is not determined by the burning of the filament at the localized heating point, but by the state of the active layer on the cathode surface, i.e. the cathode efficiency. Electrovacuum devices most often contain a semiconductor oxide cathode. The emission properties of the oxide cathode are determined mainly by the state of its surface (the presence of pure barium on its surface). It is impossible to determine the state of the surface of such cathodes by known methods and, consequently, their reliability, since during measurements it is necessary to maintain the amplitude of the emission current constant, and this is practically impossible for oxide cathodes.

Согласно известным способам, ток эмиссии измер етс на начальном участке эмиссионной характеристики (в области насыщени ), а в этой области на точность измерени активированных катодов в значительной степениAccording to known methods, the emission current is measured at the initial part of the emission characteristic (in the saturation region), and in this area the measurement accuracy of the activated cathodes is largely

вли ют эффект Шоттки и точность измерительных приборов. Амплитуда тока эмиссии замер етс осциллографом. Поэтому точность оценки надежности электронных приборов с активированным пр монакальным катодом неудовлетворительна. Это относитс в особенности к электронным приборам с пр монакальным оксидным катодом.affect the schottky effect and the accuracy of the measuring devices. The amplitude of the emission current is measured by an oscilloscope. Therefore, the accuracy of estimating the reliability of electronic devices with an activated monocalc cathode is unsatisfactory. This applies in particular to electronic devices with a direct-charged oxide cathode.

Целью изобретени вл етс устранение указанных недостатков.The aim of the invention is to eliminate these drawbacks.

Согласно изобретению, поставленна цель достигаетс путем подачи на нить накала электронной лампы одиночных импульсов одинаковой длительности, равной или большей времени готовности электронной лампы при номинальном напр жении накала, увеличиваЕощихс по амплитуде, и наблюдении за формой импульса тока эмиссии на экране низкочастотного осциллографа, подключенного к сопротивлению в цепи катода испытуемой лампы (осциллограф используетс только как индикатор). Амплитуду тока накала увеличивают до тех пор, пока на экране осциллографа над вершиной импульса тока эмиссии не но витс характерный бросок тока (с крутым передним фронтом). Этот заметный бросок тока эмиссии, возиикаюший за счет переходного процесса при коммутации цепи накала по окончании импульса тока накала, по вл етс тогда, когда около катода при определенной амплитуде катода дл данного экземпл ра испытуемой лампы начинает образовыватьс электронное облако (пространственный зар д ) .According to the invention, the goal is achieved by supplying a single pulse of the same duration to the filament of the electron tube, equal to or greater than the availability time of the electron tube at a nominal filament voltage, increasing in amplitude, and observing the shape of the emission current pulse on the screen of a low-frequency oscilloscope connected to the resistance in the cathode circuit of the test lamp (the oscilloscope is used only as an indicator). The amplitude of the filament current is increased until the emission current on the oscilloscope screen above the top of the pulse of the emission current is not characteristic of the current (with a steep leading edge). This noticeable inrush of emission current arising from the transition process when the glow circuit is switched at the end of the glow current pulse appears when an electron cloud (space charge) begins to form at a certain cathode amplitude for this instance of the test lamp.

По вольтметру, включенному в цепь накала до контакта, осуществл ющего коммутацию тока накала испытуемой лампы, отсчитывают напр жение пакала, соответствующее по влению броска тока эмиссии, т. е. по влению простраиственного зар да у катода. Дл более точной оценки эмиссионной способности катода при этом напр жении накала замер ют ток накала и определ ют мощность, подаваемую на накал испытуемой лампы. Замеренное предлагаемым способом напр жение накала (или мощность) соответствует точке перегиба эмиссионной характеристики, т. е. точке перехода из области тока насыщени в область пространственного зар да. Эта точка , как известно, определ ет эмиссионную способность катода.A voltmeter connected to the heat circuit prior to the contact performing the switching of the current of the lamp under test measures the voltage of the charge corresponding to the emission of the emission current, i.e., the appearance of prostatic charge at the cathode. For a more accurate estimate of the cathode emissivity at this filament voltage, the filament current is measured and the power applied to the glow of the test lamp is determined. The filament voltage (or power) measured by the proposed method corresponds to the inflection point of the emission characteristic, i.e., the transition point from the saturation current to the spatial charge region. This point, as is known, determines the cathode emissivity.

Величина броска тока над основным импульсом тока эмиссии обусловлена электронами с электронного облака, так как заметный бросок тока эмиссии в области насыщени (т. е. мгновенное увеличение тока эмиссии на заметную величину) за счет эффекта Шоттки при переходном процессе с небольшими напр жени ми накала дл пр монакальных катодов создать практически невозможно. Кроме того, при по влении пространствепного зар да у катода при небольших напр жени х накала дл пр монакальных катодов эффект Шоттки при .переходном процессе на выход электронов с катода практически не сказываетс , а бросок напр жени в момент коммутации цепиThe magnitude of the current surge above the main pulse of the emission current is due to electrons from the electron cloud, since a noticeable surge of emission current in the saturation region (i.e., an instantaneous increase in the emission current by a noticeable amount) due to the Schottky effect during a transient with low heating voltages for It is almost impossible to create monocalc cathodes. In addition, when a spatially charged space appears at the cathode at small filament voltages for pre-cathode cathodes, the Schottky effect at the transition process does not affect the output of electrons from the cathode, and the voltage surge at the moment of switching the circuit

накала забирает электроны с электронного облака . Это повышает точность измерений предлагаемым способом. При испытании катода предлагаемым способом на анод испытуемой ла.мпы подают .малые напр жени такой величины, чтобы на экране осциллографа можно было увидеть импульс тока эмиссии. Это значительно уменьшает газоотделение с поверхностей электродовheat takes electrons from the electron cloud. This improves the measurement accuracy of the proposed method. When testing the cathode by the proposed method, small voltages of such magnitude are applied to the anode of the test l.mpa so that an emission current pulse can be seen on the oscilloscope screen. This significantly reduces gas separation from the surfaces of the electrodes.

лампы в процессе измерени и тем самым уменьшает отравление катода и соответственно повышает точность и повтор е.мость замеров . Найденна величина напр жени накала испытуемой лампы (координата точки перегиба эмиссионной характеристики) хорошо совпадает с величиной напр жени накала, определенной по импульсной характеристике дл этой же лампы.lamps in the measurement process and thereby reduces the cathode poisoning and, accordingly, increases the accuracy and repeatability of measurements. The found value of the filament voltage of the test lamp (the coordinate of the point of inflection of the emission characteristic) agrees well with the magnitude of the filament voltage determined from the impulse response for the same lamp.

На фиг. 1 показана схема дл измерений эмиссионной активности катода предложенным способом в пр монакальных электронных лампах; на фиг. 2 - форма импульса токаFIG. 1 shows a circuit for measuring the emission activity of a cathode by the proposed method in a mono-electron tube; in fig. 2 - current pulse shape

эмиссии с характерным броском тока, при по влении которого производ тс измерени .. Испытуема лампа / подключена к источнику анодного напр жени 2, в цепь катода включено сопротивление 3. Цепь накала черезemission with a characteristic surge of current, at the occurrence of which measurements are made. The test lamp / is connected to the anode voltage source 2, the resistance 3 is connected to the cathode circuit.

коммутирующий контакт 4 электронного реле времени 5 подключена к регулируемому источнику стабилизированного напр жени 6, на выходе которого подключен вольтметр 7 и амперметр 5, тгри замере мощности. Сигнал (эмиссионный ток /э) снимают с катодной .нагрузки R на низкочастотный осциллограф 9.The switching contact 4 of the electronic time relay 5 is connected to an adjustable source of stabilized voltage 6, the output of which is connected to a voltmeter 7 and an ammeter 5, for measuring power. The signal (emission current / e) is removed from the cathode load R to a low-frequency oscilloscope 9.

Устройство работает следующим образом. На лампу подаетс номинальное напр жениеThe device works as follows. Nominal voltage applied to lamp.

накала дл данного типа лампы и низкочастотны .м осциллографом замер етс вре-м готовности т лампы.The filament for this type of lamp and the low-frequency oscilloscope measure the ready time t of the lamp.

С помощью электронного реле времени устанавливают длительность импульса тока накала TI, равную или немного большую времени готовности лампы. Увеличива постепенно амплитуду импульса накала, наблюдают на экране осциллографа за импульсами тока эмиссии. Как только по витс характерныйUsing an electronic timer, set the duration of the current pulse TI equal to or slightly longer than the time the lamp is ready. Increasing gradually the amplitude of the pulse, they observe the emission current pulses on the oscilloscope screen. As soon as it is characteristic

бросок тока с крутым передним фронтом над вершиной импульса тока эмиссии (в момент окончани импульса тока накала), по вольтметру в цепи накала отсчитывают значение напр жени (и замер ют ток накала рибором , если необходимо определить мощность, подаваемую на накал испытуемой лампы), соответствующее точке перегиба э.миссионной характеристики данной лампы.inrush current with a steep leading edge over the top of an emission current pulse (at the time of the current pulse), a voltage value is measured by a voltmeter in the glow circuit (and the glow current is measured by a rib, if it is necessary to determine the power supplied to the glow of the test lamp) corresponding to The inflection point of the emission characteristics of this lamp.

Напр жение анода испытуемой лампы устанавливают такой величины, чтобы на экране был виден импульс тока эмиссии при замерах времени готовности лампы.The voltage of the anode of the test lamp is set to such a value that an emission current pulse is visible on the screen when measuring the lamp uptime.

Предложенный способ позвол ет осуществл ть эффективный контроль при производстве электронных ламп.The proposed method allows for effective control in the manufacture of electron tubes.

Предмет изобретени Subject invention

Способ оцв№ки эмиссионной активности катода в пр монакальных электронных лампах путем подачи импульсов тока накала, отличающийс тем, что, с целью павышени точности оценки, эмиссионную активность катода определ ют по параметру накала, например по напр жению, току, мощности накала.The method for determining the emission activity of a cathode in a multipurpose electron tube by applying current-impulse pulses, characterized in that, in order to improve the accuracy of the estimate, the emission activity of the cathode is determined by the heat parameter, for example, voltage, current, and power of the heat.

в точке перегиба эмиссионной характеристики, а точку перегиба эмиссионной характеристики получают лутем регистрации броска тока в момент окончани импульса тока накала, при этом импульсы тока накала подают одинаковой длительности, но не меньшей :времени готовности испытуемой лампы, и увеличивают их по амплитуде.at the inflection point of the emission characteristic, and the inflection point of the emission characteristic is obtained by recording current inrush at the end of the current pulse, and the current pulse is supplied with the same duration, but not less: the test lamp's ready time, and increase in amplitude.

Фиг Fig