Полый холодный катод
Иллюстрации
Реферат
ОЛИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 010676 (21) 2366022/18-25
Союз Советских
Социалистических
Рвспублик (51)М, Кл.2
Н 01 J 17/06//
Н 01 S 3/02 с присоединением заявки ¹
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53} УДК 621. 385. .032.212 (088. 8) Опубликовано 25,05.79, Бголлетеиь Ио19
Дата опубликования описания 250579 (72) Авторы изобретения
Е.Т. Кучеренко и E.B. Эыкова (71) Заявитель
Киевский ордена Ленина государственный университет им. Т.Г. Ыевченко (54) ПОЛЫЙ КОЛОДНЫЙ КАТОД
Изобретение относится к области квантовой электроники, а именно к разрядным трубкам гелий-неоновых лазерных систем, и может быть использовано в других приборах тлеющего раз.— ряда.
Известен полый холодный катод с примерно однородным заполнением полости катода плаэглой, состоящий иэ нескольких секций (колец), в каждую из которых включено балластное сопротивление, ограничивающее величину ионного тока.
Однако такой катод имеет сложную конструкцию и низкую экономичность, связанную с потерей мощности на бал" ластных сопротивлениях.
Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является полый катод цилиндрической формы, выполненный в виде цилиндрической поверхности с различным отношением длины катода Ь к его диаметру D.
Однако в подобных конструкциях имеет место неравномерное распределение тока вдоль внутренней поверхности катода, что приводит к разрушению защитного слоя в тех местах, где плотность тока достигает предельного значения.
ЗО
Цель изобретения — обеспечение равномерного распределения тока по внутренней поверхности катода и, таким образом, уменьшение ее распыления при одновременном исключении предварительной тренировки катода.
Это достигается тем, что предлагаемый полый холодный катод выполнен в виде усеченного конуса, закрытого со стороны малого основания, причем отношение диаметров большого и малого оснований конуса выбрано равным 1,72,0, а отношение высоты к- диаметру большого основания конуса — 3,5-4,0 °
На фиг. 1 показан предлагаемый катод, общий вид; на фиг. 2 — распределение тока на поверхности катода.
Катод состоит из усеченного конуса 1, закрытого со стороны малого основания, и вспомогательного электрода 2. Последний предназначен для предохранения от попадания распыляеглого материала на стеклянные поверхности трубки и может быть использован как для отбора тока при тренировке прибора на стенде, так и для предотвращения токовой перегрузки передней части катода. В последнем случае электрод 2 соединяется с катодом через внешнее балластное сопротивление.
584661
Формула изобретения
ЦБИИПИ Заказ 2886/58 Тираж 922 Подписное
Филиал ППП Патент,г.ужгород,ул .Проектная, 4
Коническая форма полого катода обеспечивает равномерное заполнение последнего плазмой разряда, что приводит к более эффективному использованию внутренней поверхности катода.
Испытания показали, что при выбранных соотношениях диаметров оснований конуса (D = 20 мм, d = 10 мм), неравномерность распределения тока по поверхности катода 10Ъ (см. фиг. 2, кривая I), в то время, как для других соотношений неравномерность 50- 10
80% (см.фиг. 2, кривые IX и III).
Аналогичные результаты имеют место и для отношения высоты конуса к диаметру его, большого основания.
B предлагаемом катоде примерно 15 равномерно нагруженными являются все
его секции (см.фиг. 2, кривая Х), а максимальная токовая нагрузка снижается в 2-3 раза по сравнению с равновеликим ему цилиндрическим полым катодом (см.фиг. 2, кривая 1I) и коническим катодом с неоптимальными параметрами (см.фиг. 2, кривая III).
Исключение иэ катода участков с большой плотностью токовой нагрузки уменьшает распыление этих участков катода. НрН тОЙ EB величине пОлнОГО тока, отбираемого с катода.
Предлагаемый полый катод позволяет получить равномерное- распределение тока по поверхности и стабильность поверхности катода относительно распыления. Одновременно он не требует длительной предварительной и трудоемкой тренировки для получения устойчивых и стабильных характеристик °
ПОлый холодный катод Для активных элементов гелий-неоновых оптических квантовых Генераторов, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью обеспечения равномерного распределения плотности тока по внутренней поверхности катода, он выполнен в виде усеченного конуса, закрытого со стороны малого основания, причем отношение диаметров большого и малого Оснований выбрано равным 1,7-2,0, а отношение высоты к диаметру большого основания — 3,5-4,0,