Термоэмиссионный катод для электронных устройств

Термоэмиссионный катод для электронных устройств

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву»>64399О

Союз Советским

Социалистическим

Республик (51) М. Кл.

Н 01 У 1/26 н 01 3 9/04 (22) Заявлено 040477 (21) 2470341/18-25 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК б21.385. . 032. 213 (088. 8) (23) Приоритет—

Опубликовано 250179 Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 280179 (72) Авторы изобретения

И.Я. Аристова, И.К. Батрак, В.Б. Елисеев, В, В; И оразов;

О.А. Невежин, С,В. Рябиков, E.Е. Шкляревский и ЩЯ, @ля» о,„

3 и Г,"";"1 . 1

Ф

f « ) с, г (71) Заявитель

I (54) ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ КАТОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОННЫХ

УСТРОЙСТВ

Изобретение относится к электронным устройствам, преимущественно с мощ- ными пучками электронов, Известны катоды с покрытием из боридов редкоземельных металлов, например, иэ гексаборида лантана ((с»Вв ), прессованные и нанесенные различными методами на керны из разных материалов (1) непосредственное нанесение эмисси- 10 онного покрытия »,с»В на керн като-

6 да не обеспечивает достаточно продолжительного ресурса его работы. Гекса- борид лантана при высоких температурах (1900- 1950 К) взаимодействует с металлом подложки с образованием боридов и эмиссионное покрытие разрушается.

Увеличение срока службы катодов с @ покрытием из гексаборида лантана возможно путем введения защитных слоев между керном и эмиссионным покрытием.

При рабочих температурах 1910-1930 К используются защитные прослойки из .карбидов и боридов тугоплавких металлов в смеси с Nh, Re, Тс», Zr (2).

Ресурс этих катодов в названном интервале температур составляет сотни часбв.

Известен также катод для электронных устройств, содержащий покрытие из:

».о В, нанесенное на керн из тугонлавкого металла через барьерные слои, выполненные из диборидов металлов IV группы Периодической системы элементов, и пористую металлическую прослойку, например, из вольфрама (33. Ресурс работы такого катода составляет.

300 час при температуре 1910-1930 К.

Дальнейшая эксплуатация катода приво,дит к тому, что активный слой растрескивается и осыпается. Металлографические и рентгеноструктурные анализы отработанных катодов показали, что адгезия нарушается в контакте диборид металла-пористый вольфрам. При этом

:происходит диффузия бора из защитной прослойки в пористый вольфрам с обра.зованием борида вольфрама.

Цель изобретения — увеличение срока службы катода.

Это достигается тем, что между барьерными слоями и пористой металлической прослойкой расположен защитный слой, состоящий из борида.металла прослойки с меньшим содержанием бора.

На чертеже изображена последовательность слоев катода. Керн 1 выпол.нен из тугоплавкого металла, например

643990

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 8036/50 Тираж 922 . Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

Мо или Nt) . B качестве пористой металли еской прослойки 2 служит % (Га, Н ) .

Слой 3 состоит из смеси Ъ/, %  слой 4 представляет борид металла прослойки, например ЮЭ, слой 5 — дибо,рид металла lV группы, например Т> Вг слой 6 состоит из смеси Ti B u La B г б>

7-эмиссионный слой La В . Все слои катода наносятся плазменным напыленивм. Толшина каждого из переходных слоев из Г Эг, WB, Ю, 200-300 мкм, толщина слоя из смеси материалов

50 м м.

Были проведены исследования взаимодействия между аВ и барьерными слоями. После 120 час испытаний катода при температуре 1925 К обнару- 16 жены диффузионные зоны толщиной 40+ 5мкм межДУ1а Bб и Ti Вг и толЩиной

30+5 мкм между Т,В и WB которые ,отсутствовали непосредственно после

:нанесения рм ттера на керн. Увели- >., Ф фы» чение временной выдержки с 120 до

,30(ча, йе привело к изменению тол1цвны диффузионной зоны, что свидетельствует об ограниченной растворимости си стемы.

Как показали металлографические и рентгеноструктурные анализы, катоды, выполненные по приведенной схеме, после нагрева в вакууме 10 — 10 б мм рт. ст. в течение 1000 час при температуре 1910-1930 К сохраняли адгезию между всеми слоями и эмиссионную способность активного покрытия. Испытанные катоды хорошо выдерживали не2 3 однократную разгерметизацию в холодном состоянии, что указывает на возможность их применения для разборных систем. Эмиссионные свойства предлагаемого катода аналогичны свойствам катода из прессованного гексаборида лантана.

Термоэмиссионный катод для электронных устройств, содержащий покрытие из гексаборида лантана, нанесенное на керн из тугоплавкогo металла через барьерные слои, выполненные из диборидов металлов 1 1группы Периодической системы элементов, и пористую металлическую прослойку, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью увеличения срока службы. катода, между барьерными слоями и лористой металлической прослойкой расположен защитный слой, состоящий из борида металла прослойки с меньшим содержанием бора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Кудинцева Г.А. и др. Термоэлектронные катоды, M., Энергия, 1966 с. 290-326.

2. Авторское свидетельство СССР

9 422052, кл. Н 01 У 9/04, 1974.

3. Авторское свидетельство "СССР (Р 432820, кл. Н 01 Х 1/26, 1971.