Холодный катод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И C":À -"

Союз Советскик

С<щивлистических

Республик

< «654018

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3 влено 08.06. 76 (21) 2370288/18-25 .(И) М.КП.з с присоединением заявки Н9 2553617/18-25 (23) Приоритет

Опубликовано 30,12.82.Бюллетень Но 48

H 01 J 1/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.385.7. . 002 (088. 8 ) Дата опубликования описания 05. 01, 83 (72) Авторы изобретения

Е.Т. Кучеренко и E.Â. Зыкова

Киевский ордена Ленина государственный университет им. Т.Г. Мевченко (71) Заявитель (54) ХОЛОДНЫЙ КАТОД

Изобретение относится к электронной технике и предназначено для использования в приборах тлеющего разряда, преимущественно в гелий-неоновых ОКГ.

Известны цилиндрические полые холодные катоды, в которых использовано пористое алундовое покрытие с размером частиц 5-15 мкм, нанесенное на стеклянную поверхность трубки f1) .

Недостатком таких катодов является трудность их активирования в приборе .

Известны также холодные катоды для приборов тлеющего разряда, представляющие собой металлический стакан, внутренняя поверхность которого покрыта веществом, устойчивым к катодному распылению, в частности окисью кальция и окисью магния (2).

Однако в этой конструкции имеет место неравномерное распределение тока вдоль внутренней поверхности цилиндрического полого катода, которое.приводит к разрушению защитного слоя на участках с повышенной плотностью тока и снижению долговечности.

Цель изобретения — повышение долговечности катода эа счет равномерного распределения тока по его поверхности.

Для этого покрытие выполнено в

5 виде пленки с равномерно увеличивающейся толщиной от значения, соответствующего минимальной сплошной пленке, устойчивой к распылению, до значения, соответствующего пробою за счет Молтер-эффекта, причем пленка расположена толстой частью в сторону отбора тока.

Кроме того, если в качестве материала пленки использована окись алюминия, толщина пленки меняется от 200 до 2000 R.

На фиг. 1 схематически изображено покрытие предлагаемого катода (стрелкой показано направление отбора тока ); на фиг. 2 — распределение тока.

Предлагаемый вариант катода изго- . тавливается из листового вакуумного материала (например, Мо, Та и др. ), на внутренней поверхности которого наносится клинообразная пленка, например, алюминия с последующим окис-: лением на всю глубину, либо клинообразная окисная пленка наносится известным методом термоионного осаж.дения.

654018

На фиг, 2 приведено распределение тока .в предлагаемом варианте полого холодного катода с пленочным покрыти. ем AI20@ (кривая 1) диаметром 15 мм, длиной 60 мм (боковая поверхность катода 35 см при разрядном токе 5

15 мм в неоне, P = 1 мм рт.ст. ).

Оно получено с помощью секционированного катода, схематически изображенного в верхней части рисунка. Здесь

;же приведено распределение толщин 10

1окисной пленки в предлагаемом катоде (кривая 2) . На этой же фигуре показано типичное распределение тока для обычного цилиндрического полого

) катода (кривая 3 ) диаметром 15 мм, I5 длиной 70 мм, Кривая 4 получена, когда толстая часть клинообразного окисного покрытия ориентирована в сторону отбора тока (анода). Если же отбор тока производится со стороны тонкой части клина, неравномерность токораспределения сохраняется (кривая 4) . На кривой 2 приведено распределение толщины окисной пленки в катоде. 25

Из сравнения кривых 1 и 3 видно, что в случае предлагаемого катбда с переменной толщиной окисной пленки реализуется практически равномерное распределение тока со значительно меньшей величиной средней плотности тока, что позволяет уменьшить распыление защитного слоя и .повысить долговечность катода.

Именно за счет неоднородного паде-. ния потенциала в окисном покрытии достигается, более равномерное распределение тока по внутренней поверхности катода, снижение токовой нагрузки и уменьшение распыления поверхности катода. 40

Верхнюю и нижнюю границы толщины пленки можно вычислить или опреде лить экспериментально для каждого конкретного материала.

В частности для окиси алюминия эти границы определены равным от

200 Х (При толщинах меньшах 200 A нарушается плотность пленки и она становится неустойчивой к катодному распылению) до 2000 K (при толщинах свыше 1000 К, а тем более о

2000 A электрическое поле в пленке становится достаточным для ее пробоя)..

Формула изобретения .1. Холодный катод для приборов тлеющего разряда, преимущественно гелий-неоновых ОКГ, представляющий собой металлический стакан, внутренняя поверхность которого покрыта веществом, устойчивым.к катодному распылению, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности за счет равномерности распределения тока по его поверхности покрытие выполнено в виде пленки с равномерно увеличивающейся толщиной от значения, соответствующего минимальной сплошной пленке, устойчивой к распылению, до значения, соответствующего пробою за счет Молтер-эффекта, причем пленка расположена толстой частью в сторону отбора тока.

2. Катод по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что в случае использования s качестве пленки окиси алюминия толщина ее меняется от

200 до 2000 3..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CBIA Ф 3486058, кл. 331-94,5, опублик. 1979.

2. Патент США Р 3242374, кл. 331-94,5, опублик. 1966.

654018,У Ф Ф

МИ7

400

Редактор М. Кузнецова Техред И.Костик

Корректор Г. Огар

Заказ 10667/12 Тираж 761

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )Х-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Р

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

Ффффф

0 /О ГО J0 ФО ФУ Ю С

Фюр