Способ изготовления многоострийного автокатода

Способ изготовления многоострийного автокатода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (sa> T 00 1 225 (6!) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 050L81 (21) 3230457/18-21 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 280283. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 280283

Р У К з

Н 01 у 9/02

Н 01 3 1/30

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

353) УДК 621 ° 385. . 032. 212 (088 ° 8) В.М. Жуков., Д.М. Паутов, С.A. Полежаев т (72) Авторы изобретения

Ленинградский электротехнический сти им. проф. М.А. Бонч-Бруевича (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГООСТРИЙНОГО

АВТОКАТ ОДА

Изобретение относится к технологии изготовления сильноточных катодов острийного типа, используемых в ряде электровакуумных устройств, таких как мощные рентгеновские трубки, линейные ускорители и т.д.

Известен способ изготовления многоострийного катода путем создания заготовки катода прнваркой на одну дужку нескольких проволочек с последующей заточкой их концов .электролитическим травлением Pl ).

Недостатком данного способа является большой разброс (200-300%) в плотности упаковки острий (в расстоянии между ними), что вызывает большой разброс по высоте острий при электролитическом травлении.

Известен также способ изготовления многоострийного автокатода, который включает операцию создания катодного тела при помощи электроискровой обработки заготовки проволочным инструментом с последующей заточкой концов заготовок отдельных острий электролитнческим травлением.

При известном способе катодное тело

s процессе электроискровой обработки перемещают в направлениях, составляющих с осью симметрии каждого изготовляемого острия нулевые углы.

Это приводит к уменьшению разброса между остриями (2).

5 Однако в процессе электролитнческого травления эмиттирующая поверхность каждого отдельного острия формируется достаточно произвольно, что приводит к разбросу углов конуса при вершине острий. Кроме того, из-эа капиллярных сил происходит укорочение острий по направлению от центра многоострийного катода к краям, т.е. появляется дополнительный разброс по высоте острий. В то же время известно, что однородность элементов в многоострнйном катоде играет большую роль, так как в автозмиссии изменение формы на 1% приводит к изменению эмиссионного тока на

153. Наличие капиллярных сил не позволяет также повышать плотность упаковки острий выше некоторых определенных значений.

Цель изобретения — упрощение способа, улучшение параметров катода, выражающееся в уменьшении разброса отдельных острий по геометрическим параметрам, и повышение плотности упаковки.

1001225

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготоэле" ния многоострийного автокатода, включающем операцию создания катодного тела путем злектроискровой обработки заготовки проволочным инструментом и заточки острий, проволочный инструмент подводят к точкам заготовки, являющимся вершинами острий, после чего производят электроискровую обработку, перемещая заготовку в направлениях, составляющих с осью симметрии каждого острия углы, равные необходимому полууглу конуса, при вершине острия, затем полученное катодное тело прогревают в вакууме 10 — 10 торр при температуре испарения окислов материала катодного тела до получения необходимых радиусов острий.

На чертеже показана схема изготовления катода.

Способ осуществляют следующим образом.

Имеется заготовка 1 в виде тонкой прямоугольной пластины. Зная длину пластины Ь и необходимое число и острий, находим расстояние между остриями, равное Ь/и. Тогда вершина первого острия будет находиться на расстоянии L/2n от пластины.

Проволочный инструмент 2 помещают эблиэк будущей вершины первого острия с координатой n = 1 /2п. Затем в

TIpot:,ñ,".å электроискровой обработки заготовку 1 перемещают в направлении З5 !! -,А, которое составляет с осью сим метрни BB" изготавливаемого острия угол о, равный необходимому полууглу конуса при вершине острия. Расстоянке, на которое передвигают 40 заготовку относительно проволочного инструмента 2, составляет и = 2L/2п, Затем заготовку 1 возвращают в исходное положение, проволочный инструмент подводят к точке с координа- 45 той и = 2L/2п являющейся вершиной

2 второго изготавливаемого острия, после чего опять в процессе электроискровой обработки заготовку переме1 щают в направлении, параллельном AA

Затем процесс повторяют.

После этих операций проволочный инструмент снова подводят к вершине первого острия и„ и в процессе электроискровой обрабЬтки катодное тело перемещают в направлении СС, которое составляет с направлением ВВ угол о . Максимальное перемещение при этом также равно L/2n s1n оС.

Затем созданное катодное тело нагревают, например, пропусканием тока 6О по нему в вакууме порядка 10 торр до температуры испарения окислов материала катодного тела. В таком низком вакууме материал катода окисляется, а окислы испаряются. 65

Таким образом происходит заточка отдельных острий катода, причем угол конуса при вершинах острий практически не меняется. Время нагрева в низком вакууме определяется значением необходимого радиуса вершины острия. Окончательную доводку катода осуществляют в том электровакуумном приборе, для которого катод предназначен.

Если катодный материал имеет фор му бруска, то после описанного выше процесса электроискровой обработки катодное тело поворачивают относительно оси сймметрии BB на угол

90, подводят проволочный инструмент к вершинам изготавливаемых острий и снова повторяют процесс .электроискровой обработки. Созданное катодное тело имеет один или несколько рядов острий пирамидальной Формы.

Пример. Электроискроэой обработкой изготавливают катодное тело из вольфрама, имеющее в сечении форму квадрата 10.10 мм. Расстояние между вершинами острий составляет

0,5 мм, радиус округления на вершине острий 5 10 мм, угол конуса при— вершине 30 . После трехминутного прогрева при 3000 С в вакууме примерно 10 " торр радиус скругления навершинах острий становится 0,5 ° 10 мм.

Разброс по радиусу скругления составляет 1-23, разброс по высоте и расстоянию между остриями меньше

5-10 бмм. Известными методами формовки в вакууме эффективность работы такого катода доводится примерно до

903 °

При предлагаемом способе по сравнению с известными отсутствует необходимость В. электрохимической обработке катода, резко улучшается однородность геометрических параметров катода, что повышает эффективность его работы. Кроме того, при предложенной форме острий с болЬшим углом конуса улучшается теплоотвод с эмиттирующей вершины острия, что позволяет увеличить плотность отбираемого тока и получить больший полный ток с катода и сохраняется угол конуса, заданный r:ри электроэрозионной обработке.

Формула изобретения

Способ изготовления многоострийного автокатода, включающий операцию создания катодного тела путем электроискровой обработки заготовки проволочным инструментом и заточки острий, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и улучшения параметров катода, проволочный инструмент подводят к точкам заготовки, яэляющимся вершинами острий, после чего производят электроискровую обработку, перемещая за1001225

Составитель Г. Жукова

Редактор A. Огар Техред К.Мыцьо Корректор Ю. Макаренко

Заказ 1409/62 Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал НПП Патент, r. Ужгород, ул.. Проектная, 4 готовку в направлениях, составляющих с осью с.имметрии каждого острия углы, равные необходимому полууглу конуса при вершине острия, затем полученное ка одное тело прогревают в вакууме 10 — 10 торр при температуре испарения окислов материала катодного тела до получени.": необходимых радиусов острий.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Елинсон М.И., В-сильев Г.В.

Автоэлектронная эмиссия. М., Физматгиз, 1958, с. 63-70.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 342241, кл. Н 01 7 1/30, 1969 (прототип).