Металлопористый катод и способ его изготовления

Металлопористый катод и способ его изготовления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (»)634396 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено31,01.77 (21)2447409/18-25

I с присоединением заявки М (23) Приоритет

2 (51) Л . Кл

Н 01 3 1/20

Н 01 Т 9/04. Государственный комнтет

Совета Миннстров СССР оо делам нэооретеннй и открытнй (43) Опубликовано25.11.78.Бюллетень ¹43 (45) Дата опубликования описания 28.11.78. (53) УДК 621.385. .032,213.2 (088.8) В. Ф. Коваленко и A. Ф, Астащева (72) Aвторы изобретения (71) Заявитель (54) МЕТАЛЛОПОРИСТЫЙ КАТОД

И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электро (ной технике, а именно к металлопористы.ч катодам, которые широко используются в электровакуумных приборах.

Известны металлопористые катодь . содержащие металлическую губку, пропитанную активным веществом (1).

Известен способ изготовления таких катодов путем пропитки металлической губки активнь м веществом (2).

Известны также металлопориcTые катоды, состоящие из пропитанной активным веществом вольфрамовой губки и подогревателя, закрепленных в держателе, выполненном из молибдена (3) I(143, Неидентичность и недостаточная прочность тепловых контактов между составными частями катода вызывает разброс рабочих температур эмиттирующих поверхностей катодов.

При нагреве катода от комнатной до раоочей температуры (1100 — 1200 С) молибден расширяется на 45 /o больше, чем вольфрам. Из-за разности тепловых расширений вольфрамовой губки и ее молибденового держателя многократный нагрев катода в период эк|.»лу ата!п(и ухудшает тепловой контакт между глебкой и ее держателем настолько, что раоо (isя температу1эа Г "оки снижается пр Ii!epIIo на 100=С и вызывает преждевременный выход металлопористого катода из строя.

Поэтому гарантированная долговечность

II3B(. cTlII ih катодов, изготовленных известным способом, значительно меньше 50 /р максимальной фактической долговечности и надежность катодов недостаточна.

Цель изобретения — создание металлопористого като» и способа его изготовления, обеспечива о(пих повышение долговечности и надежности металлопорпстых катодов.

Достигается это тем, что держатель в известном металлопористом катоде выполнен из вольфрама и образует с губкой единую бесшовную металлическую деталь. Подогреватель при этом может быть «залит» в дер?кателе.

Изготовление этого катода осуществляется спосооом, который отличается от известного тем. |то на изготовленную и пропитанIIyIo i i б i оса ж. (ают вол вфла ч из расплава

634396

Формула изобретения

ЦНИИПИ 3!!каа 6774 53 Тира?к 918 Г!одписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, солей до получения герметичной оболо!ки, к нерабочему торцу губки прикрепляют цилиндрическую оправку, осаждают вольфрам на боковую поверхность губки и оправки до получения держателя требуемой толщины, после удаления оправки в образовавшемся держателе закрепляют подогреватель, после чего с необходимой чясти поверхности рабочего торца губки удаляют вольфрамовое покрытие до вскрытия губки. На подогреватель и нерабочий торец губки может быть осажден вольфрам из расплава солей до заполнения пространства между подогревателем, губ- кой и держателем.

Изготовление всех держателей из такого же металла, из которого изготовлена губка, т.е. из вольфрама, устраняет основную причину (разность коэффициентов теплового расширения) ухудшения тепловых контактов при многократных вкл!очениях катода во время эксплуатации.

Электролитическое осаждение вольфрама 20 из расплава солей обеспечивает прочность, идентичHîcть и стабильность тепловых контактов между составными частями катода.

В качестве расплава солей может быть использован расплав 4A &j iUOi + IUO! при температуре 800- — 850 "С и скорости осаждения вольфрама 50--100 мкн в час. 0саждение из расплава солей, а не из газовой фазы необходимо во избежание загрязнения фтором !!1и хлором пропитки губки и осажденного вольфрама, которое неизбежно и р и oc H?I(денни вольфрама из газовой фазы.

Держатель губки контактирует с губкой

IIo всей ее неэмиттирующей поверхности, а держатель !!одогревателя контактирует со всей внешней поверхностью изоляциîlIIIoãо !!окрытия подогревателя и с держателем губ- з5 ки или дер?кателем катода.

Г1рочный, оесшовный контакт всей неэмиттирующей поверхности губки с ее держателем устраняет испарение бария с неэмиттируюгцей части поверхности губки, кромс того, держатель выравнивает те»!ператур но всей эмиттирующей поверхности гуоки.

Вольфрам из расплава солей можно ос;!кидать электролизом как на металл, так и на изолятор. Г1оэтому осаждением вольфрама 45 из расплава солей можно создать держатель подогревателя, который плотно контактирует со всей поверхностью изоляционного (алундового) покрытия металлической спирали подогревателя, и одновременно получить прочное, бесшовное соединение этого

50 держателя с держателем губки или с держателем катода. Такой дер?катель подогревателя обеспечивает передачу тепла от подогревателя к катоду путем теплоироводиости, а Нс путем излу чени Я и этим Оосс !Течи 55 васт снижение температуры !!одогрсвятс,!я.

Снижение тс;IIIc ðàтуры подогревателя рс зко повышяет его долговечность и надежнос.!ь.

Создание катода в виде единой, прочной, бесшовчой детали, выполненной из вольфрама, устраняет причины, вызывающие неидентичность температур эмиттирующей поверхности катодов и снижение этих температур во время эксплуатации. Это дает возможность снизить рабочую температуру катодов примерно на 100 С и за счет этого в несколько раз увеличить гарантированную долговечность электровакуумных приборов с металлопористыми катодами и значительно повысить их надежность.

1. Металлопористый катод, состоящий из пропитанной активным веществом вольфрамовой губки и подогревателя, закрепленных в держателе, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и надежности катода, держатель выполнен из вольфрама и ооразует с губкой единук? бесшовную»!еталлическую деталь.

2. Катод по и. 1, отлина, ощийся тем, что подогреватель «залит» в держателе.

3. Способ изготовления мстяллопористого катода по п. 1 путем изготовления губки из порошка вольфрама и ее пропитки активным веществом, закрепления губки и подогревателя в держателе, отличаюи1иися тем, что на изготовленную и пропитанную губку осаждают вольфрам из расплава солей и до получения герметичной оболочки к нерабочему торцу губки прикрепляют цилиндрическую оправку, осаждают вольфрам на боковую поверхность губки и оправки до получения держателя требуемой толщины, после удаления оправки в образовавшемся держателе закрепляют подогреватель, после чего с необходимой части поверхности рабочего торца гуоки удаляют вольфрамовое покрытие до вскрытия гуоки.

4. Способ по и. 3, отличающийся тем, что ца подогреватель и нерабочий торец губки осаждают вольфрам из расплава солей до заполнения пространства межд подогревателем, губкой и держателем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Кудинцева Г. А, и др. Термоэлектронные к"òîäû, «Энергия»,,1966, с. 203.

2. Кудинцева Г. A. и др. Термоэлектронные катоды, «Энергия», 1966, с. 214.

3. Евстигнеев С. И. и Ткаченко А. А.

Катоды и подогреватели электровакуумных приборов. Высн!ая школа, 1970, с. 78.

4. Гвстигнеев С. И. и Ткаченко A. А.

Катоды и подогреватели электровакуумных приборов. Высшая школа, 1970, с. 88.