Материал для вторичноэлектронных эмиттеров

Материал для вторичноэлектронных эмиттеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

, и 725115

ОП ИСА НИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.05.78 (21) 2616323/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (51) X. Кл.

Н 011 1/32

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621,387 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. И. Файфер, В. Н. Ильин, К. П. Редега, С. М. Жданов, В. E Мясников, А. П. Казаков и H. П. Есаулов (71) Заявитель (54) МАТЕРИАЛ ДЛЯ ВТОРИЧНО-ЭЛЕКТРОННЫХ

ЭМИТТЕРО В

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для изготовления вторично-электронных (ВЭ)эмиттеров вакуумных приборов, например, магнетронного типа. 5

Известны материалы ВЭ-эмиттеров, состоящие из металлической основы с нанесенными на ее поверхность слоями окислов напылением щелочных или щелочноземельных металлов с последующим окислени- IO ем (1).

Однако они могут использоваться лишь при малых плотностях токов бомбардирующих электронов (до нескольких ma/ñì ), например, в качестве динодов умножителей.

11ри увеличении плотности электронного пучка до нескольких десятков гпА/см (например в приборах магнетронного типа), их срок службы сокращается до нескольких часов и даже минут. 20

Известен материал ВЭ-катодов на основе тугоплавкого металла (никеля) с равномерно распределенными частицами активного вещества (смеси с окислами бария и лития) в количестве 3 — 10 вес. % (2).

Катоды из такого материала имеют интервал рабочих температур 200 — 400 С, величина тока термоэмиссии в этом интервале 1 10 — А/см . При изготовлении матерна- 30 ла применяется метод холодного прессования и последующего спекания в вакууме (1 — 5) 10 — " мм рт. ст. при 1100 С в течение

1 ч. 1 акие катоды имеют узкий интервал рабочих температур (200 (. ), что ограничивает их применение в широком классе приборов. Кроме того, на нижнем температурном пределе (200"С) ВЭ-свойства таких катодов нестабильны, вероятно, из-за малой подвижности окислов по объему катодов. Г1о этои причине такие материалы в течение длительного времени работают лишь при малых плотносгях потока бомбардирующих электронов (10 — 30 тпАiсм- ), что также ограничивает их применимость.

1(ель изобретения — увеличение срока службы и интервала раоочих температур (от 100" до 600 С), снизить уровень термоэмиссии и увеличить стойкость к электронной бомбардировке (до 60 †1 mA/ñì4).

Поставленная цель достигается тем, что в качестве основы материала катода использована медь.

Дополнительным отличием является то, что смесь окислов бария и лития взята в весовом соотношении 1: 1.

Предлагаемые сплавы на основе меди с добавками окислов лития и бария облада725115

Максимальный КВЭЭ при Т, С

Содержание окислов, вес. %

Основа

1О0

400

200

600

2,7

3,1

3,0

2,3

Медь

6

2,0

2,05

2,05

1,95

2,2

2,5

2,4

2,0

2,6

3,0

2,9

2,2

Формула изобретения

Составитель, Т. Лакомкина

Техред В. Серякова

Редактор Н. Коляда

Корректор В. Дод

Заказ 148/16 Изд. № 216 Тираж 857 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ют высокими и стабпльнымн вторично-эмиссионными свойствами при температурах от

100 до 600 С и плотности тока бомбардирующих электронов до 100 мА/см .

Сплавы, содержащие окисной фазы больше 10% вес, имеют значение КВЭЭ ниже, чем сплавы с меньшим содержанием, по-видимому, за счет ухудшения электропроводности и подзарядки поверхности при бомбардировке поверхности электронами. Кроме того, с увеличением содержания окислов ухудшаются механические свойства материала.

Максимальными значениями КВЭЭ обладает сплав, содержащий 6 вес. % окислов.

Высокие и стабильные вторично-эмиссионные характеристики предлагаемых материалов обусловлены высокой подвижностью молекул окислов лития по объему катода при сравнительно низких температурах, что позволяет материалу восстанавливать пленку окислов на поверхности и сохранять высокие и стабильные свойства.

Максимальными значениями КВЭЭ обладают сплавы, в состав которых входит смесь с соотношением компонентов 1: 1 (по весу).

Исходными веществами для, получения предлагаемого материала на металлической основе являются металлы 1В группы, углекислые литий и барий.

Предварительно порошки углекислых лития и бария перемешиваются, прессуются в штабики при давлении 0,5 — 1 т/см и подвергаются термической обработке в вакууме при температуре 700 С в течение 4 — 5 ч.

Затем штабики дробятся в порошок, который используется в качестве активного вещества в виде добавки в порошок меди, серебра.

Величины коэффициспта вторичной элсктронной эмиссии (КВЭЭ) при различных температурах для сплавов с различным содержанием окислов приведены в таблице.

Заготовки катодов изготавливаются обычными методами порошковой металлургии по режимам: удельное давление прессования 10 т/см, температура спекания

900 С, время выдержки 1 ч.

Эмиттеры из предлагаемого материала активируются прогревом в вакууме при

600 С.

КВЭЭ эмиттеров из предлагаемого материала остается стабильным при рабочих температурах (100 — 600 С) в течение более 4000 ч, при плотности электронной бомбардировки от 10 до 100 mA/ñì . При максимальной рабочей температуре 600"С уровень термоэмиссионного тока не превышает

20 1.10 т А/см2.

1. Материал для вторично-электронных

25 эмиттеров на основе металла с активными добавками в виде смеси окислов лития и бария в количестве 3 — 10 вес. %, от л и ч аю шийся тем, что, с целью увеличения срока службы и интервала рабочих темпе30 ратур, в качестве основы использована медь.

2. Материал по п. 1, отличающийся тем, что окислы лития и бария взяты в весовом соотношении 1: 1.

35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 323051, кл. Н 01J 1/32, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР

40 № 550095, кл. Н 011 1/32, 1976 (прототип).