SU510760A1

SU510760A1 - Cathode

Info

Publication number: SU510760A1
Application number: SU2057933A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Хотин; Александр Иванович Красовский; Леонид Петрович Бессмертнов; Борис Григорьевич Ермаков; Вячеслав Сергеевич Давыдов; Игорь Михайлович Фетисов
Original assignee: Организация П/Я Х-5263
Priority date: 1974-09-09
Filing date: 1974-09-09
Publication date: 1976-04-15

Description

1one

Изобретение относитс к электронной технике и может быть использовано при изготовлении карбидных катодов электровакуумных приборов.The invention relates to electronic engineering and can be used in the manufacture of carbide cathodes of vacuum devices.

Известны катоды на основе торированного вольфрама с поверхностным слоем из карбида вольфрама, площадь поперечного сечени которого составл ет примерно 30% площади поперечного сечени катода.Cathodes based on thoriated tungsten with a tungsten carbide surface layer are known, the cross-sectional area of which is approximately 30% of the cross-sectional area of the cathode.

Такие катоды имеют низкую механическую прочность и недостаточно высокие значени допустимых плотностей отбираемых токов - не более 2 А/см в рабочих режимах.Such cathodes have low mechanical strength and insufficiently high values of permissible densities of the selected currents - no more than 2 A / cm in operating conditions.

Целью изобретени вл етс повышение механической прочности катода и плотностей отбираемого тока.The aim of the invention is to increase the mechanical strength of the cathode and the density of the current to be drawn.

Поставленна цель достигаетс тем, что предлагаемый катод выполнен со слоем нитрида циркони , расположенным нод слоем карбида вольфрама, при этом площадь поперечного сечени сло нитрида циркони составл ет 1-3%, сло карбида вольфрама 5- 10% площади поперечного сечени катода.This goal is achieved in that the proposed cathode is made with a layer of zirconium nitride, a node located a layer of tungsten carbide, while the cross-sectional area of the layer of zirconium nitride is 1-3%, the layer of tungsten carbide is 5-10% of the cathode cross-sectional area.

Предложенный катод обладает большей механической прочностью по сравнению с карбидированным вольфрамовым торироваиным катодом. Это обусловлено наличием в катоде сло из нитрида циркони , преп тствующего декарбидированию, вследствие чего катод выполн ют с меньщей толщиной слой карбидаThe proposed cathode has a higher mechanical strength as compared with a carbide tungsten thorium cathode. This is due to the presence in the cathode of a layer of zirconium nitride, which prevents decarbidation, as a result of which the cathode is made with a thinner layer of carbide

ПО сравнению с известным катодом. ОтсутстБие декарбидировани позвол ет повысить рабочую температуру катода до 2050-2100°К, что дает возможность увеличить допустимые плотности отбираемого тока.Compared with the famous cathode. The absence of decarbidation makes it possible to increase the operating temperature of the cathode to 2050-2100 ° K, which makes it possible to increase the permissible densities of the current to be selected.

Предлагаемый катод может быть изгото лен любым способом, папример возможно осадить слой нитрида циркони из паровой фазы на торированный вольфрам, после чего нанести карбид вольфрама из газовой фазы.The proposed cathode can be made by any method, for example, it is possible to deposit a layer of zirconium nitride from the vapor phase on thoriated tungsten, and then apply tungsten carbide from the gas phase.

Соотнощение между толщиной сло нитрида циркоип и карбида вольфрама выбирают исход из условий диффузии углерода и вольфрама , а границы определ ют экспериментальным путем. Толщина сло нитрида циркоии меньше % ке обеспечивает стабильности свойств кг:тода при рабочих температурах, а при толщине более 3% замедл етс скорость диффузии тори ИГ: поверхность. Толщину сло карбида вольфрама 5-10% определ ют исход из толщины кериа катода, в случае тонких проволок допускаетс 5% W2C, а в случае вольфрамового керна диаметром 0,8-1,3 мм предпочтительна толщина сло карбида W- л:10%.The ratio between the thickness of the zircoip nitride layer and tungsten carbide is chosen based on the diffusion conditions of carbon and tungsten, and the boundaries are determined experimentally. The thickness of the zirconium nitride layer less than% provides the stability of the properties of kg: toda at operating temperatures, and at a thickness of more than 3%, the rate of diffusion of thorium IG: surface slows down. The thickness of the tungsten carbide layer is 5–10% determined on the basis of the thickness of the kerosene cathode; in the case of thin wires, 5% W2C is allowed, and in the case of a tungsten core with a diameter of 0.8-1.3 mm, the thickness of the carbide layer W-L is preferable: 10%.

Предложенкьп катод испытан в трех эксперимеиталькых диодах в течение 300 ч. Диоды выдерживаютс при напр жении пакала ,8В. Через каждые 100 ч измер ют анодный ток при температурах катодов 1350°СThe proposed cathode was tested in three experimental diodes for 300 hours. The diodes are maintained at a packet voltage of 8V. Every 100 hours, the anode current is measured at cathode temperatures of 1350 ° C.

и 1750°С при анодном напр жении 3 кВ в импульсном режиме с длительностью импульса 5-10 МКС.and 1750 ° C at an anodic voltage of 3 kV in a pulsed mode with a pulse duration of 5-10 ISS.

Параллельно испытывают карбидированные вольфрамовые торированные катоды, периодические измерени анодных токов которых производ т также при температурах катодом 1350°С и 1750°С. В результате испытаний было обнаружено уменьшение величин отбираемых токов с предложенных катодов.In parallel, carbidized tungsten thoriated cathodes are tested, periodic measurements of the anodic currents of which are also carried out at cathode temperatures of 1350 ° C and 1750 ° C. As a result of the tests, a decrease in the values of the currents taken from the proposed cathodes was found.

В случае карбидированных вольфрамовых торированных катодов падение токов с них наблюдаетс вследствие декарбидировани уже после 100 ч выдержки катодов при напр жении накала.In the case of carbidized tungsten thoriated cathodes, a drop in the currents from them is observed due to decarbidation even after 100 hours of holding the cathodes under a heating voltage.

Claims

Invention Formula

A tungsten-based cathode with an additive of thorium oxide with an outer layer of tungsten carbide is different in that it contains a zirconium nitride layer located under the tungsten carbide layer to increase the mechanical strength of the cathode and the densities of the current to be taken. zirconium is 1-3%, and tungsten carbide layer is 5-10% of the cathode cross section.