Электрод электровакуумного прибора и способ его изготовления

Электрод электровакуумного прибора и способ его изготовления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

i =

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Доаолннтельное к ав . свнд-ву

2 (51) М. Кл.

Н 01 J 1/02

Н 01 4 9/02 (22) вввлено060876 (21) 2394778/18-25

Гецяервтввввыв вевветев

Веввтв ввевевтрвв СОВР ее денев евврревеееФ

ll етвритее (Щ Ощблнввоввно 0501.78. Оволлетень Р в 1 (Я) УДК 621.385 ° 032

I(088.8) (45) ДЯтв О блнковвннЯ Оннсйннй 190178 (72) Pâòîðé нзобретення

С. М. Шаталов, Н. 1И. Радциг, А. И. Красовский и О. В. Кравченков (54) ЭЛЕКТРОД ЭЛЕКТРОВАКУУИНОГО ПРИБОРА

И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электронному приборостроению, в частности к электродам мощных злектровакуумных приборов и способам их изготовления.

Электрод может быть использован в качестве анода или сетки электронных ламп.

Известны электроды мощных элек-.тронных ламп, изготовленных из карбида вольфрама, с содержанием от

0,3 до 40% свободного углерода 1) .

Иэ-за низкОго. содержания углерода на поверхности электрода он имеет неудовлетворительный антввэмиссионные характеристикн.

Известные электроды:изготавливают спеканием в вакууме при температуре 1800 С порошков сооответствуюо щих компонентов. Полученные электроды неоднородны по составу и структуре, поэтому их:поверхность неустойчтва к электронйой и ионной бомбардировке.

Ближайшим техническим решением к предложенному является. электрод электронакуумных приборов, содержащий металлическую основу н покрытие, в частности, из вольфрама (21.

Аноды с таким покрйтием обладают устойчивостью к воздействию электройных и ионных потоков и высокой электрической прочностью.

Основным недостатком электродов с таким покрытием является их высокая термоэлектронная и вторичная электронная эмиссия, определяемая свойствами вольФрама .

Цель изобретения — снижение коэффициентов термозлектронной и вторичной электронной эмиссии.

Эта цель достигается тем, что покрытие выполняют из карбида

ЙольФраиа с кристаллографнческой ориентацией и углерода, причем co1& держание углерода на поверхности покрытия, составляет 50-80%.

При содержании углерода;более

В0% снижения термоэлектронной и вторичной электронной эмиссии не

ЯО наблюдается, а устойчивость покрытия к электронной и ионной бомбарцировке падает. При содержании углерода менее 50% ухудшаются антизмиссионные характеристики покрытия.

И Кристаллографическая ориентация (200),карбида вольфрама способствует повышению прочности покрытия.

Электрод с таким покрытием может быть изготовлен осаждением на метал30 лическую основу с последующей тер: мической диссоциацией карбонила вольфрама f3) при высоким температурам основы. Однако при этом состав и структуру покрытия контролировать не удается, а концен. трация углерода не превышает 30%.

Предложенный способ изготовления электрода заключается в том, что осаждение карбонила вольфрама ведут при температуре металлической осиовы ЗОС-350ОС и расходе карбонила1 вольфрама 0,5-1,7 г/см>.час, после чего производят травлейие электрода s щелочном растворе красной кровяной соли до образозания на поверхности покрытия 59-803 углерода.

При реализации способа медный анод помещают в .реакционную камеру, которую откачивают до давления

5 10 мм рт.ст. Затем реакционную камеру нагревают до 360 С, а испаритель с карбонилом .вольфрама— до 80 С. Пары карбонила вольфрама, образующиеся в испарителе, поступают в реакционную камеру. Прн соприкосновении с поверхностью медного анода они разлагаются и на поверхности

Электрода образуется покрытие, состоящее из карбида вольфрама и углерода.

Процесс нанесения покрытия проводят в течение 60 мин. Затем прекращают подачу паров карбонила вольфрама и путем продувки азотом реакционную камеру охлаждают в течение 45 мин до конечной температуры 80 С, Средний расход карбонила вольфрама в процессе осаждения составляет

1,2 r/÷àñ через 1 см площади поперечного сечениИ реакционной камеры.

Согласно даниым анализа, покрытие после этой операции представляет собой фазу BWC с кристаллогра" фической.ориентацией (200). Содер.ание углерода в покрытии составляет 20-25%. Затем покрытие травят в щелочном растворе красной кровяной соли в течение 20 сек. При этом карбид вольфрама растворяется и образуется поверхностный слой с содержа" нием углерода 70%. Содержание углерода в поверхностном слое зависит от продолжительности травления и может равняться 50-80%.:.

ПРоцесс осаждения может производиться при температуре 300-350 С.

При температуре ниже 300 С процесс осаждения неустойчив, а температура выше 350 С приводит к резкому уменьшению содержания углерода в покрытии. Температура испарителя 70-80 С.

Это обеспечивает расход карбонила вольфрама 0,5-1,7 г/см .час. При ука занной температуре осаждения и расходе карбонила вольфрама обеспечивается

ЦНИИПИ Заказ 145/41

Филиал ПОП Патент крясталлографнческая Ориентация кар" бида вольфрама, благодаря которой достигается высокая степень однородности структуры н равномерное рас5 пределение углерода в поверхностном слое, что, в свою очередь> обеспечивает высокую электрическую прочность электрода и,устойчивость его к воздействию электронной и ионной бомбардировки.

Предложенный электрод испытывался в генераторной лампе.

Как показали испытания, коэффициент" вторичной эмиссии (КВЭ) его составил 0,8, что близко к КВЭ чисI5 того углерода и на 10-153 ниже

КВЭ известногО углерода.: Общий уровень термоэлектронной и вторичной электроиной эмиссии в испытуемой ланче на 15-20% нике, чем у ано20 да с вольфрамовым покрытием, что позволило в два раза уменыпить остаточное анодное напряжение и по" высить КПД по анодной цепи на 20ttt.

В процессе испытания лампы на долгоев ве1ность электрод полностью соответствует требованиям по электрической прочности и устойчивости к электронной н ионной бомбардировке.

Формула изобретения

1. Электрод электровакуумного прибора, содержащий металлическую основу и покрытие, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения коэффициентов термоэмиссионной и вторичной электронной эмиссии, покрытие выполнено из карбида вольфрама с кристаллографической ориентацией и углерода, причем содержание углерода на поверхности

40 покрытия состааляет 50 -80%.

2. Способ: йзготовления электрода по it.1.:путем: осаждения .на Металлическую ocelot.y. с последующей термическОй диссоциацией карбонила вольфрама с образованием карбида вольфрама и углерода, о т л и ч аю шийся тем, что осаждение

;карбонила вольфрама ведут При температуре металлической..основы 300Яй 350 С при. расходе карбонила вольфра ма 0,5-1,7 г/cM ° час, после чего производят травление электрода в щелочном растворе красной кровяной солж до образования на поверхности покрытия 50-. 80Ъ .углерода. Источники информации, причятые во внимание при экспертизе

1. Патент: ЧССР .В 12.5724, кл. 21 Q 13/06., 1973.

2, Патент США Ю .3662210 кл. 313"

311 . 1972.

3. Сыркин В.Г.Химия и технология карбонильных материалов.М.,1972,с.12-27. тираж g60 Подписное ужгород, ул. Проектная, 4