Катодный узел

Катодный узел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

г

О П И С А Н И Е и 843018

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (22)Заявлено 07.09.79 (21) 2819580/18-25 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (53)M. Кл.

Н 01,1 1/02 с присоединением заявки ¹

Гасударственный камитет (23) Приоритет (53) УДК 621.384. . 6 Г088 ° 81

Опубликовано 30.06. 81. Бк>ллетень ¹ 24

Il0 делам изабретений и аткрытий

Дата опубликования описания 30. 06. 81 (72) Авторы изобретения

О. Я. Пьппный и Н. И. Козлов (71) Заявитель (54) КАТОДНЬЙ УЗЕЛ

Изобретение относится к электронике, точнее к испарительным устройствам, предназначенным для эффек. тивного охлаждения источников тепла и может быть использовано в различных отраслях техники, где требуется интенсивный теплоотвод.

Известна конструкция катодного узла для вторично-эмиссионного катода 11 J .

Известен также катодный узел, содержащий корпус с расположенным в нем бойлером и катодом 1.21.

Однако при изменении величины теп15 лового. потока меняется температурный перепад между теплоносителем и охлаждаемым объектом и соответственно меняется температура последнего.

Цель изобретения — обеспечение стабильного теплового режима при переменных нагрузках и ускорение выхода в рабочий режим путем регулирования отвода тепла от катода.

Указанная цель достигается тем, что в катодном узле, содержащем кор» пус с расположенным в нем бойлером и катодом, к корпусу бойлера жестко присоединен терморегулирующий элемент, выполненный в виде. цилиндра, верх- . ний торец которо" î имеет воронкообраз ную форму и образует зазор расчетной величины с дном бойлера, а другой торец снабжен полостью, заполненной расчетным количеством тлегкоплавко-. го материала и, соединенной каналом с зазором, а на боковой.поверхности жестко установлен катод,.

При этом на верхний торец цилиндра и дно бойлера, нанесен материал, например, молибден, образующий покры-. тие, несмачиваемое легкоплавким ма- . териалом.

На чертеже показана предлагаемая конструкция катодного узла, разрез. Устройство состоит Hs корпуса 1 с расположенным в ией бойлером, заполненным высокоэффективным теплоно"

3 84301 сителем 2, например водой, к кото, рому жестко присоединен терморегулирующий элемент 3, на котором укреплен катод 4.

Бойлер выполнен из высокотеплопроводного материала, например. меди.

Дно бойлера имеет коническую форму.

Терморегулирующий элемент 3 представляет собой цилиндр.из высокопровдного материала, например молибде- 10 на, На одном из торцов выполнена полость, в которой находится легкоплавкий материал 5 с температурой плавления ниже минимально допустимой рабочей температуры катода, например 15 сплав Pb-01. Другому торцу придана воронкообразная форма, причем угол раскрытия воронки равен углу при вершине конуса, образующего дно бойлера, 20

Терморегулирующий элемент присоединен к корпусу таким образом, что между его воронкообразным торцом и конусообразным дном бойлера образован зазор 6 расчетной величины, соединенный каналом 7 с полостью, содержащей материал 5.

Дно бойлера и воронкообразный торец терморегулирующего элемента, образующие зазор 6, имеют покрытие, например молибденовое, несмачивающееся расплавленным материалом 5, содержащимся в указанной полости, выполненной на одном из торцов цилиндра.

Количество расплавляемого матери35 ала 5 выбирается таким, что при минимальной допустимой рабочей температуре катода, его объем равен суммарному объему полости, в которой он находится, и объему канала 7. Величи- „ на зазора 6 выбирается такой, чтобы при изменении температуры плавящегося материала 5 от минимальной до максимальной допустимой рабочей температуры катода величина приращения объема расплавленного материала 5 равнялась величине объема, образованного между дном бойлера и воронкообразным торцом терморегулирующего элемента с учетом температурного расширения конструкционных материалов.

При температуре катода 4 ниже минимальной рабочей температуры терморегулирующий элемент 3 отделен от бойлера зазором 6, имеющим большое термическое сопротивление. Таким образом тепло от катода не отводится и идет на разогрев терморегулирующего элемента, плавление и разогрев материала 5. Время разогрева определяется мощностью, выделяемой на катоде, теплоемкостью терморегулирующего элемента, теплотой плавления материала 5 и его массой.

При нагреве катода 4 до минимальной допустимой рабочей температуры. материал 5, находящийся в полости в жидком состоянии, заполняет полость и канал 7. При увеличении температуры катода выше минимальной рабочей материал 5 из полости через канал 7 заполняет часть зазора 6 и обеспечивает тепловой контакт терморегулирующего элемента 3, а соответственно и катода 4 с бойлером, и тепло от катода отводится кипением теплоносителя.

В предлагаемой конструкции в отличие от известной применен более эффективный теплоноситель, что позволяет отвести от катода большую тепловую мощность. Кроме того, термическое сопротивление между катодом 2 и бойлером 6 зависит от мощности тепловыделения на катоде, причем эта зависимость обратная, что позволяет при изменении нагрузки более точно поддерживать температуру катода на определенном оптимальном уровне и соответственно повысить надежность работы прибора, увеличить срок его службы.

В предлагаемой конструкции охлаждение катода начинается только после того, как он прогреется до минимально допустимой рабочей температуры. Это позволяет значительно улучшить такой важный показатель прибора, как время выхода в режим.

Формула изобретения

1. Катодный узел, содержащий корпус с расположенным в нем бойлером и катодом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильного теплового режима при переменных нагрузках и ускорения выхода в рабочий режим путем регулирования отвода тепла от катода, к корпусу бойлера жестко присоединей терморегулирующий элемент, выполненный в виде цилиндра, верхний торец которого имеет воронкообразную форму и образует зазор расчетной величины с дном бойлера, а другой торец снабжен полостью, заполненной расчетным коли5 84301 честном легкоплавкого материала и соединенной каналом с зазором, а на боковой поверхности жестко установлен катод.

2. Узел по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что на верхний торец цилиндра и дно бойлера нанесен материал, например, молибден, образующий

8 Ф покрытие, несмачиваемое легкоплавким материалом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии У 1263766, кл. Н 01 J 23/04.

2. Патент США Р 3196936, кл. 165-47 °

ВНИИПИ Заказ 5139/71 Тираж 784 Подписное

Филиал ППП "П тент, г. Ужгород, ул. Проектная,4