Состав оксидного покрытия

Состав оксидного покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е <„, acr>po

ИЗОБРЕТЕ Н Ия

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01 12 6g (21) 1381460/26-25 (51) М. Кл.

Н 01 Х 1/14 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.08.76.Бюллетень ¹ 29 (45) Дата опубликования описания 23.1 .76

Государственный комитет

Совета MMHllcTpOB СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 6, 1 385 .032. 213.63 (088. 8) Я. А. Кацман, М. В. Красинькова, Б. Я. Мойжес и А. Г. Шкляр (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СОСТАВ ОКСИДНОГО ПОКРЫТИЯ

Изобретение относится к области электронного приборостроения и может быть использовано в технологии изготовления оксидных катодов, Известны два состава окислов, используемые в качестве оксидного покрытия катодов: двойной эквимолярный оксид Ва Ьт 0 и тройной оксид Ba Sr CaO с содержанием

СаО до 10 вес.% (напри1лер, в соотношении 47:43:10), Выбор именно этих составов обусловлен в основном. тем, что они дают высокий уровень эмиссии в первые часы службы катода, Однако в составе этих оксидных покрыги и преобла дают окислы ВаО и 5 г О, причем. ВаО имеет малую по сравнению с о|О и СаО энергито сублимации, вследствие чего при рабочих температурах катода наблюдается напыление активного вещества на детали электронных приборов. Последнее приводит к появлению термоэлектронной эмиссии с сеток, токов утечки и к снижению электрической прочности приборов. Кроме того, разложение напыленной пленки под действием электронной бомбардировки вы,зывает отравление катода выделяющимся кислородом и, соответственно, падение эмиссии в течение службы прибора. Это же ог— раничивает использование оксидных катодов с известным покрытием в режиме длинных импульсов, а также в непрерывно,л и дежурном режимах.

Цель изобретения — уменьшение испа— рения активного вещества с поверхности ка10 тода при высоком уровне эмиссии и стабильности тока эмиссии в течение срока служ— бы прибора.

Цель достигается тем, что окпслы.ще— лочноземельных элементов предлагаемого д покрытия катода введены в его состав в следующем соотношении, мол.%:

СаО 40 — 65

5rO 30-50

ВаО 1 — 20 т.е. вместо обычно применяемого покрытия Ва 5т СаО, состоящего в основном из

ВаО и БгО с малым содержанием СаО или вообще без него предлагается покрытие

Са SpBaO, состоящее в основном из СаО и

25 5р О с малым содержанием ВаО и умень397100

СаО а ЕО

80 1Има.Ъ

0 а

7И мал. / шенным, по сравнению с обьгчно применяемылг составом, содержанием, БГО, Теоретической предпосылкой выбора именно такого состава покрытия является расчет работы выхода твердого раствора

Са SrG, показывающий, что работа вьгхода может бьгть,значительно уменьшена введением небольшого количества ВаО. Поскольку ионный радиус у Ва больше, чем у Sr и Са, то ионы в твердом растворе Са Sr 0 гО вытесняются на поверхность, образуя двойной заряженный слой, уменьшающий работу выхода кристаллов СаЯгО. Таким образом, поверхностный слой в твердом растворе

Са &О всегда обогащен ВаО, причем для 15 этого не нужно большое количество Ва в объеме: концентрация Ва на поверхности, близкая к 1, могкет быть достигнута при средней объемной концентрации Ва всего несколько процентов. 2О

Однако несмотря на то, что вся поверх— ность кристаллов в этом случае состоит из

ВаО, слет окиси бария с Са 5 О происходит медленнее,чемс ВаО или даже с BaSt" 0 так как постоянная решетки Ca5) меньше, а силы связи соответственно больше, Кроме того, карбонаты кальция и стронцггя разлагаются при более низкой температуре, чем ВаСО, что дает возможность проводить разложение карбонатов с малым содержанием ВаСО при более низких температурах и тем самым уменьшить напыление в момент разложения карбонатов.

Зкспериментальное исследование предлагаемого cocTQBa покрытия показало, что состав обеспечивает высокий и стабильный уровень эмпссии в течение срока службы; дает малое напыление активного вещества на детали электронных приборов (у покрытий, содержащих 5 мол.% ВаО, напьгление за 2000 час срока службы на порядок меньше, чем у известных покрытий) и, следовательно, обеспечивает низкий уровень термоэмиссионных токов с сеток (уровень снижен на

1-2 порядка, в зависимости от содержания

ВаО); позволяет работать на импульсах гораздо большей длительности без заметного спада тока во время импульса, чем известные покрытия.

На чертеже показана диаграмма смеси окислов бария, стронция, кальция, поясняющая свойства предлагаемого состава.

Точка A соответствует обычно применяемому двойному эквимолекулярному оксиду Ва5гО. Составы, вдоль прялгой AA соответствуют обычно применяелюму тройному окспду ВабгСаО с содержанием СаО до 10 мол.%. Области В и С охватывают известные составы, где с целью уменьшения напыления снижено содержание ВаО при увеличении содержания $гО и СаО по сравнению с обычно применяемыми составами. Область Д охватывает предлагаемые составы, в которых одновременно уменьшено содержание ВаО и

583 при резком увеличении содержания СаО.

Формула изобретения

Состав оксидного покрытия катодов электронных приборов, состоящий из окислов бария, стронция и кальция, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью уменьшения испарения активного вещества и стабилиза— аии тока эмиссии в течение срока службьг, окислы щелочноземельных металлов введены в состав покрытия в следующем соотношении, мол.%:

Окись кальция 40-65

Окись стронция 30-50

Окись бария 1-20

БНИИПИ Заказ4912/424

Тираж 963 Подписное

Филиал ППП "Патент"

r. Ужгород, ул. Проектная, 4