металлосплавной катод
Классы МПК: | H01J9/12 фотокатодов и электродов с вторичной электронной эмиссией |
Автор(ы): | Котов В.Д. (RU), Зоркин А.Я. (RU), Куликов В.И. (RU), Семенов А.С. (RU), Семенов В.К. (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно- производственное предприятие "Контакт" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-12-10 публикация патента:
27.06.2004 |
Изобретение относится к электронной технике, а именно к конструкции катодных узлов на основе металлического эмиттера. Техническим результатом изобретения является повышение формоустойчивости катода при рабочих температурах при повышении технологичности изготовления, что достигается за счет того, что в металлосплавном катоде, содержащем фольгу из эмиссионного материала, нанесенного на подложку, соединенную с керном катода, согласно предложенному решению подложка выполнена в виде формоустойчивой втулки, на керке выполнен, по крайней мере, один выступ, при этом втулка жестко закреплена на одном из выступов. Втулка выполнена из материала с коэффициентом термического расширения, близким к коэффициенту термического расширения материала фольги эмиттера, и имеет толщину стенки в 5-20 раз больше толщины фольги. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
Металлосплавной катод, содержащий фольгу из эмиссионного материала, нанесенного на подложку, соединенную с керном катода, отличающийся тем, что подложка выполнена в виде втулки из материала с коэффициентом термического расширения, близким к коэффициенту термического расширения материала фольги эмиттера, и имеет толщину стенки в 5-20 раз больше толщины фольги, на керне выполнены выступы, расположенные по краям и в средней части втулки, при этом крайние выступы имеют проточки, ширина которых не превышает 0,4 длины втулки, а ширина среднего выступа керна составляет 0,02-0,1 длины втулки, при этом втулка жестко закреплена на среднем выступе.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к электронной технике, а именно к конструкции катодных узлов на основе металлосплавного эмиттера.Известен катод электровакуумного прибора на основе сплава металла платиновой группы с щелочноземельным металлом, в который введен тугоплавкий металл с целью повышения его формоустойчивости (см. а.с. СССР №285117).Недостатком такого катода является его низкая технологичность вследствие трудности обработки сплава и соединения его с керном катода.Известен также металлосплавной катод, содержащий фольгу из эмиссионного материала, закрепленную на подложке из тугоплавкого металла, при этом в фольгу введена и прикреплена к ней диффузионной сваркой спираль, навитая из проволоки тугоплавкого металла (см. патент РФ №2041529, МПК H 01 J 9/14).Недостатком также является его низкая технологичность вследствие необходимости навивки спирали.Наиболее близким к предлагаемому является металлосплавной катод, содержащий фольгу из эмиссионого материала, нанесенного на подложку, соединенную с керном катода (см. а.с. СССР №458055, МПК H 01 J 9/04, опубл. 25.01.75, БИ №3, прототип).Недостатком способа является низкая формоустойчивость плакированного металла с фольгой эмиттера при рабочей температуре катода из-за различия коэффициентов термического расширения материала керна и плакированного металла с фольгой эмиттера, а также вследствие сплошного соединения фольги с керном катода.Задачей настоящего изобретения является повышение формоустойчивости катода при рабочих температурах при повышении технологичности изготовления.Поставленная задача решается тем, что в металлосплавном катоде, содержащем фольгу из эмиссионого материала, нанесенного на подложку, соединенную с керном катода, согласно предложенному решению подложка выполнена в виде формоустойчивой втулки, на керне выполнен по крайней мере один выступ, при этом втулка жестко закреплена на одном из выступов.Втулка выполнена из материала с коэффициентом термического расширения, близким к коэффициенту термического расширения материала фольги эмиттера, и имеет толщину стенки в 5-20 раз больше толщины фольги.На керне выполнены три выступа, расположенных по краям и в средней части втулки, при этом крайние выступы имеют проточки для прокачки замкнутых объемов, их ширина не превышает 0,4 от длины втулки, а ширина среднего выступа составляет 0,02-0,1 от длины втулки, при этом втулка закреплена на среднем выступе.Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен пример конструкции катода,где 1 - фольга из эмиссионого материала;2 - втулка;3 - керн катода;4 - средний выступ;5 - место крепления втулки и керна;6, 7 - крайние выступы.Фольга из эмиссионного материала (сплава палладий - 2% бария) 1 нанесена на формоустойчивую втулку 2 диффузионной или роликовой (шовной) сваркой. Для повышения качества соединения втулку выполняют из материала с коэффициентом термического расширения, близким к коэффициенту термического расширения материала фольги эмиттера, например, из монеля. Толщину стенки втулки выбирают равной 5...20 от толщины фольги эмиттера f. Толщина стенки втулки менее 5 f не обеспечивает формоустойчивость втулки при рабочей температуре катода, а толщина втулки более 20 f приводит к перегреву фольги на ее внешней поверхности из-за недостаточного теплоотвода к керну катода. На вольфрамовом керне катода 3 выполнены средний 4 и крайние 6, 7 центрирующие выступы. Ширину среднего выступа 4 выбирают равной 0,02...0,1 от длины втулки L исходя из условия обеспечения токоотвода от эмиттера к керну. Ширина менее 0,02 L не обеспечивает механическую прочность соединения втулки с керном, а ширина более 0.1 L приводит к нарушению формоустойчивости втулки в месте соединения или разрушению соединения из-за термомеханических деформаций при рабочей температуре катода (1100...1400 К). Ширину крайних выступов 6, 7 не превышает 0,4 L исходя из условия ограничения теплоотвода для обеспечения заданной температуры фольги змиттера. В крайних выступах выполнены проточки (не показаны) для прокачки замкнутых объемов. Затем втулку 2 устанавливают на выступы 4, 6, 7 керна катода и паяют тугоплавким припоем по среднему выступу 5 при температуре 1400 К в водородной печи с точкой росы водорода -40...-60![металлосплавной катод, патент № 2231855](/images/patents/237/2231004/176.gif)
![металлосплавной катод, патент № 2231855](/images/patents/237/2231004/176.gif)
![металлосплавной катод, патент № 2231855](/images/patents/237/2231004/176.gif)
Класс H01J9/12 фотокатодов и электродов с вторичной электронной эмиссией