SU830596A1 - Катодный узел - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к электронной технике и может быть использован при разработке накаливаемые катодов газоразр дных прибороВа

Известен сетчатый полый катод (сферические и цилиндрические катоды ) с перфорированн{)Ши, т.е. сетчатыми стенками и одним большим отверстием . Особенности этой конструкции заключаютс  в том, что во врем  работы в полости сетчатого катода образуетс  плазма, отграниченна  от металлических стенок темным пространством катодного падени . Имеет место параллельна  работа двух катодов: металлического (его поверхность равн суммарной поверхности металлической сетки) и плазменного (его поверхность равМа суммарной поверхности отверстий в сетке) 1J

Недостаток данного устройства большое катодное падение потенциала , что снижает его ресурс и ограничивает круг применени .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  щетковидный катод, содержащий Совокупность металлических стержней,закрепленных одним концом на плоской металлической пластине. Его особенность состоит в том, что при равных напр жени х на разр де со щетковидного катода снимают большую плотность тока, чем с сетчатого полого катод а 27,

Цель изобретени  - повышение эмиссионной способности катода.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в катоде, содержащем основные металличекие стержни, закрепленные одним концом на плоской металлической пластине, основные стержни расположены по ребрам правильных призм и окружены дополнительными стержн ми, расположенными также ло ребрам правильных призм, соосных вьацеуказанным призмам, имеюпщм общие грани с соседними призмами, причем

рассто ние между гран ми соосных призм повышает длину темного катодного пространства аномального тлеющего разр да, основные и дополнительные стержни подключены соответственно к отрицательному и положительно- fy полюсам дополнительного источника питани .

По гран м призм, образованных дополнительными стержн ми, расположены промежуточные дополнительные стержни, которые одним концом закреплены на отдельной металлической пластине.

Отрицательный полюс источника питани  внешней цепи подключен к положительному полюсу дополнительного источника питани .

Предлагаемое выполнение катодного узла позвол ет получить в нем дополнительный однородный по объему разр д , который независимо от основного разр да создает плазму,  вл ющуюс  дополнительным источником электронов дл  внешнего разр да между предлагаемым (.сложным, имеющим внутреннюю разр дную цепь) катодным узлом и анодом внешней цепи.

На фиг.1 и 2 схематически изображена конструкци  предлагаемого катодного узла.

Устройство состоит из набора дополнительных и промежуточных дополнительных стержней 1 и 2, одним концом укрепленных на металлической пластине 3, и подсоединенных к положительному полюсу дополнительного источника питани . Пластина 3 имеет р ды отверстий 4, через которые проход т стержни 5, укрепленные на металлической пластине 6, закрепленной посредством изол торов 7. Дл  предот вращени  развити  разр да между стенками отверстий 4 и стержн ми 5 диаметр отверстий 4 таков, что рассто ние между их стенками и стерж невыми электродами 5 меньше длины темного катодного пространства аномального тлеющего разр да. Меньше этой длины и рассто ние между пластина№1 3 и 6, Дл  предотвращени  развити  разр да между тыльной стороной пластины 6 и пластиной 3 пластина 6изолируетс  прилегающей к ней вплотную диэлектрической пластиной 8.

Катодный, узел работает следующим обрачом.

При соответствующем давлении рабочего газа в камере и напр жении на электродах I и 2 (аноды) и 5 (катоды ) , подаваемом от дополнительного источника питани , работающего

на создание плазмы внутри устройства, между ними горит аномальньй тлеющий разр д. Дл  создани  разр да давление газа установлено в пределах от

10 до I.Т, а катодный узел имеет достаточный объем, чтобы размеры темного катодного пространства были меньше рассто ни  между электродами 1,2 и 5. При соответствующем напр жении между ними горит аномальный тлеющий разр до В полост х, образованных стержн ми 5, расположенными по реорам призм, образуютс  цилиндрические столбы плазмы, ограниченные

от электродов темным катодным пространством и имеющие положительный потенциал по отношению к окружающим их- стержневым катодам. Ионизаци  в столбе намного вьшге, чем в промежутке анод-катод, так как в этом случае имеет место эффект полого катода.

Claims (2)

1. Дл  нормальной и стабильной работы катодного узла, т.е. дл  равной ионизации всех плазменных столбов, плазменных областей между катодами и анодами и дл  предотвращени  возниновени  плазменных нестабильностей с1плазменных спиц, соедин ющих плазменные столбы со стержневыми анодами и проход щих между cтepжн  да катода ) , длина стержней выбрана оптимальной (в зависимости от величины токов в цепи катодного узла и во внешней , цепи) и составл ет не более 5-10 поперечных размеров призм, рассто ни  между соседними стержн ми катода равны . Это достигаетс  тем, что стержни размещены по ребрам правиу ных призм. С этой же целью призмы катодной и анодной сеток выполнены COOCHI Iми , рассто ни  между их стенками везде равны. Дополнительные промежуточны стержни введены дл  обеспечени  однородности параметров плазмы. Это оказывает свое действие особенно в том случае, когда в силу каких-либо причин длина темного катодного пространства между дополнительными и ocнoвкы - и стержневыми электродами приближаетс  к длине межэлектродного промежутка. И анод и катод, узла можно выполнить сеточными, но стержнева  конструкци  дает более стабильные характеристики . Этому способствует то что стержни выполнены охлаждаемыми трубчатыми. Во врем  работы. устройства разр д между стенками отверстий 4 и стержневыми электродами 5, а также между пластинами 3 и 6 развитьс  не может, так как рассто ние между ними меньше длины темного и катодного про странства аномального тлеющего разр да . Катодный узел включаетс  во внешн разр дную цепь подключением отрицательного полюса источника питани  внешней цепи к аноду 1,2, 3 катод ного узла. Испытани  предлагаемого катодного . узла подтвердили, что с помощью.пред лагаемой конструкции плотность Тока эмиссии с катодного узла увеличивает с  в несколько раз. Полученный эффек достигаетс  благодар  введению в щет ковидный катод дополнительньк элемен тов (анодов) , создающих допрлнитёльный разр д внутри катода катодного :узла) . Плазма внутрикатодного разр да  вл етс  дополнительным.источНИКОМ электронов дл  внешнего разр да , что  вл етс  причиной по волнени эмиссионной способности катодного узла. Предлагаемый катодный узел может быть использован при разработке нена каливаемых источников электронов дл  газоразр дных приборов. Формула изобретени  . Катодньй узел, содержащий основные металлические стержин, закреп ленные одним концом на плоской металлической пластине, отличающийс  тем, что, с целью повьппени  эмиссионной способности, основные стержни расположены по ребрам правильных призм и окружены дополнительными стержн ми, расположенными также по ребрам правильных призм, соосных вышеуказанным призмам, имеющим общие грани с сосединими призмами, причем рассто ние между гран ми соосных призм превьш1ает длину темного катодного пространства аномального тлеющего разр да, основные и дополнительные стержни подключены соответственно к отрицательному и положительному полюсам дополнительного источника питани . 2.Узел по п.1, отличающий с   тем, что по. гран м призм, образованных дополнительными стержн ми , расположены промежуточные дополнительные стержни. 3.Узел по п.I,отличающий с   тем, что дополнительные стержни одним концом закреплены на отдецьной металлической пластине. 4.Узел по пп. 1 и2, отличащийс  тем, что отрицательный полюс источника питани  внешней цепи одключен к положительному полюсу ополнительного источника питани . Источники информации, рин тые во внимание при экспертизе 1.Москалев В. И. Разр д с полым атодом. М., Атомиздат, 1969, с.106.
2. 2.Musal Н.М. The Вгuch. Cathode lasma-a Well Behuveol Plasma, 37,aurnal of Applied Physics, № 4. .1935-1934 (прототип).