Способ изготовления автоэмиссионных прибороввпт 5, л!» г! «, ! 5 ;7- '-•'':'" п •? ?? пфони ?^--.^-сгп5й

Способ изготовления автоэмиссионных прибороввпт 5, л!» г! «, ! 5 ;7- '-•'':'" п •? ?? пфони ?^--.^-сгп5й

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(„)425239

Оп ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 03.01.72 (21) 1732516/26-25 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 25,04.74. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 20.02.75 (51) М. Кл. H Olj 1/30

Н Olj 35/06

Гос дарственный качитет.Совета Министров СССР но делам изобретений и открытии (53) УДК 621.385.032 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Н. Шредник, В. П. Савченко, В. Г. Павлов, Н. И. Комяк и А. А. Рабинович (71) Заявитель Ордена Ленина физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

АВТОЭМИССИОННЫХ ПРИБОРОВ

Изобретение относится к производству и эксплуатации (приборов, в которых используется эмиссия заряжен(ных частиц в сильном электрическом поле, например автоэлектронная, взрывная эмиссия электронов, автоионизационная и др. Оно может быть использовано для создания эффективных источников заряженных частиц в электронных и ионных ускорителях,,источниках рентгеновских и гаммалучей, масс-спектроскопии и т. д.

При приложении к эмнттеру электрического напряжения (1 ) эмиссию частиц (в случаях вышеупомянутых видов эмиссии) обеспечивают, главным образом, участки с наибольшей на(пряженностыо (Е) электрического поля .НВ човерхности, т. е. участки с наибольшими факторами поля (а=Е/1 ), например вершины игл у многонтольчатого автокатода.

Величина и определяется геометрией прибора, т. е. размером, формой и взаимным расположением всех электродов прибора, и, следовательно, вырав(ивание эмиттеров по геометрическим параметрам (рад(иусам кривизны), например прогревом, не приводит к достаточному выравниванию (уменьшению дисперсии) фактора поля в приборе.

Известен способ выравнивания фактора поля за счет холодного полевого испарения.

Однако при этом используются черезвычайно сильные электрические поля и из-за этого не удается создать автокатод в требующемся диапазоне высоких напряжений. Кроме того, извеспный способ недостаточно надежен из-за разрушения автоэмнттеров в столь сильных

11 электрических полях. К тому же поверхноcтb автоэмиттера. получаемая по известному способу, является термически неуравновешенной, что приводит к нестабильности параметров автокатодов. 10 Целью изобретения является расширение диапазона рабочих напряжений изготавливаемых приборов и повышение надежности спосо6а, а так (

Для этого автокатод прогревают при значениях температуры и поля, обеспечивающих перенос материала на рабочую поверхность катода с прилегающих к ней областей и образование на поверхности катода макроскопичееких наростов, диаметр основания которых соизмерим с радиусом кривизны рабочей поверхli0cTH катода, и выдерживают в этих vc;IQBHHx до тех пор. пока количество перенесенного ма5 териала не станет соизмеримо с объемом материала в сегменте над рабочей поверхностью катода, а затем псверхность катода сглаживают; сглаживание производят термически.

Высота наростов лимитируется испарением

З0 материала с вершин наростов в виде положи425239

Предмет изобретения

Гостагитеа-: Г. Жукова едактор A. Зииьковский Техред Е. Борисова Кopректоp И. Повняковскап

3.-гкав 680 Из,!. 764 Тираж 760 Подписиое

111!ИИмИ I осударствеииого комитета Согвета Мвиистров СССР ио дела:л изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская паб., д. 4/5

Моск т:гиографип X 4 Соозпоаиграфпрогаа. Москва, 121019, уд. Маркса — -Эшеаьса, 14 тельных ионов, так как на вершине паростов напряженность поля гораздо выше, чем у основания. После образования макронаростов практически весь материал, переносимый на рабочую поверх ность острия, испаряется через вершины наростов.

Как высота наростов, так и скорость переноса сильно зависят от напряженности электрического поля, что и позволяет использовать явление полевой эрозии для выравнивания 10 фактора поля.

Сущность способа состоит в том, что катод подвергают полевой эрозии до тех пор, пока количество материала, перенесенного на рабочую поверхность катода с прилегающих к ней областей, не станет соизмеримо с объемом материала в сегменте под рабочей поверхностью катода, а затем поверхность сглаживают.

В случае термического сглаживания повышается термическая стабильность катода.

При обработке катодов из вольфрагма процесс ведут при Т =2200 — 3000 К, напряженности поля Е= (3 — 6) 10 8/сп и выдерживают в этих условиях в течение I = — 1 — 10 яии. Интервал полей Е, при которых происходит полевая эрозия, близок к интервалу рабочих полей автоэмиссии, что позволяет обрабатывать катод при напряжениях, близких к рабочим, и изготавливать с высокой надежностью приборы в широком диапазоне рабочих напря- 30 женский.

Например, вырав факторов поля двухострийпого волфрамового автокатода, в котором в интервале напряжений V=8 — 14 кв автоэлектронпую эмисси1о давало лишь одно острие, достигается тем, что эмиттер подвергают полевой эрозии при T=2300 Ê (=-2000 С) и V=-14 кв в течение 1 мин и термическому сглаживанию при T=2300 К, l =1.иин.

1. Способ изготовления автоэмиссионных приборов, содержащий выравнивание фактора поля автокатода воздействием оильного электрического поля при .положительной полярпости катода, отличающийся тем, что, с целью расширепия диапазона рабочих напряжений изготавливаемых приборов и повышения надежности способа, автокатод прогревают при значениях температуры и поля, обеспечивающих перенос материала па рабочую поверхность, катода с прилегающих к ней областей и образование на поверхности катода макроскопических паростов, диаметр основания которых соизмерим с радиусом кривизны рабочей поверхности катода, и выдерживают в этих условиях до тех пор, пока количество перенесенного материала ие станет соизмеримо с объемом материала в сегменте под рабочей поверхностью катода, а затем поверхность катода сглаживают.

2. Способ по п. 1, отл ича ющи йся тем, что, с целью увеличения термической стабильпости катода, сглаживание производят термически.

3. Способ по п. 1, отл ич а ющи йся тем, что, с целью обработки вольфрамовых катодов, процесс ведут при T=2200 — 3000 К, напряже:!: îñòè поля E= (3 — 6) .10 в/ся в течение

1 — 10 чаи.