Катодно-подогревательный узел

Катодно-подогревательный узел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 978230

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистических

Республик (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.06.81 (21) 3307256/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (Sl jM. Кл.

Н 01 J 1/20 фнударстванный кюкитвт

СССР ао двлам изобретений и вткрытий

Опубликовано 30.11.82. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 30.11.82 (ЬЗ)З ЛК 621.385. .032.21 (088.8) h

С. Р. Доценко, Ю. Я. Коротеев, И. В. Кондратьева ф А. А, Лу пп4

I (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КАТОДНΠ— ПОДОГРЕВАТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ

Изобретение относится к электронной технике, в частности к катодно-подогревательным узлам косвенного накала для электронных пушек, и может быть использовано нри раз-, работке катодно-подогревательных узлов (КПУ) электронных источников с большой плотностью Тока эмиссии.

Известны катодно-подогревательные узлы, содержащие катод и подогреватель, в кото. рых разогрев катода осуществляется за счет теплового излучения накаленного подогревателя. Электроизоляция между катодом и подогревателем в таких узлах осуществляет-. ся за счет нанесения на подогреватель слоя керамики (обычно окиси алюминия) (1).

Однако для получения высокой температуры катода, что необходимо для повышения тока эмиссии, приходится увеличивать температуру подогревателя, что приводит к умеяьшению долговечности КПУ из-за ограниченного срока службы керамики при высокой температуре.

Известен также катодно-подогревательный узел, содержащйй тепловой экран, охватыва2 ющий катод, ленточный подогреватель и металлические держатели подогревателя, установленные в керамических изоляторах, расположенных вне теплового экрана. В этом устройстве подогреватель изготовлен: из танталовой ленты, которая имеет форму спирали и расположена возле катода с неэмиттирующей стороны. К подогревателю приварены держатели из танталовой проволоки, причем второй конец каждого держателя закреплен на изоляторах, расположенных за тепловыми экранами в холодной зоне КПУ. Примененное в устройство техническое решение выноса керамики в холодную зону позволило значительно увеличить температуру подогревателя без увеличения температуры на керамике и соответственно без уменьшения долговечности КПУ (2 1.

Недостатком указанного устройства является

gp плохая формоустойчнвость подогревателя, особенно в случае применения ленточного подо гревателя в кольцевом катоде. Для улучшения формоустойчивости и для предотвращения провисания прдогревателя и замыкания его 97823 на элементы конструкции КПУ приходится увеличивать количество держателей, что приводит к росту отвода тепла от подогревателя к керамическим изоляторам за счет собственной теплопроводности держателей.В резуль-. $ тате увеличивается мощность накала КПУ, нагреваются керамические изоляторы. Кроме того, недостатком указанного устройства является то, что держатели приварены к подогревателю, что делает устройство неразбор- 10 ным, и при перегорании подогревателя приходится заменять КПУ целиком.

Цель изобретения — увеличение формоустойчнвости и теплоизолированности подогревателяя. 1$

Поставленная цель достигается тем, что в катодно-подогревательном узле, содержащем тепловой экран, охватывающий катод, ленточный подогреватель и металлические держатели подогревателя, установленные в керамических изоляторах, расположенных вне теплового экрана, держатели снабжены фиксаторами, между которыми установлена лента подогревателя, расположенная с прогибом в сторону от катода между каждой нарой э$ соседних держателей, а симметрично относительно продольной оси ленты выполнены по крайней мере два зига, которыми лента опирается на держатели.

Такое выполнение подогревателя придает ему достаточную жесткость, уменьшает тепловой контакт ленты с держателями и позволяет уменьшить количество держателей по сравнению с прототипом.

На фиг. 1 представлен предлагаемьш катодно-подогревательный узел; на фиг. 2 — сече3$ ние А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из катода 1 кольцевой формы, изготовленного из фольги, лантанированного иридия, либо из танталовой фольги с нанесенным на нее слоем гексаборида лантана, держателей 2 катода, выполненных в виде секторов из молибдена, закрепленных на корпусе 3 из нержавеющей стали, пакетов тепловых экранов 4 из молибденовой фольги и ленточного подогревателя 5, установленного на держателях 6 и фиксаторами 7. Держатели подогревателя закреплены в керамических изоляторах 8, установленных на держателях катода за тепловыми экранами. СобстИ венно подогреватель представляет собой ленту из тугоплавкого металла (тантала), вставленную в зазор между фиксаторами так, что она имеет прогиб в сторону от катода между каждой парой соседних держателей. Дпя увеличения формоустойчивости ленточного подогревателя вдоль его ленты выдавлены два зига, при этом контакт подогревателя с держателями осуществляется лишь через зиги, 0 ф т.е. в двух точках на каждом держателе. Держатели выполнены в виде стержней из тугоплавкого металла (вольфрама), причем в месте контакта с подогревателем сделана лыска на ширину ленточного подогревателя, а по краям лыски закреплены два фиксатора, исключающие возможность перемещения лен-. точного подогревателя вдоль оси держателей.

Устройство работает. следующим образом.

При подаче напряжения накала на ленточный подогреватель 5 его лента разогревается и за счет теплового излучения разогревает катод 1. Тепловое расширение ленточного подогревателя происходит главным образом за счет увеличения длины участков ленты

I между соседними держателями, что полностью исключает возможность замыкания ленточного подогревателя. на катод 1 или его держатели 2.

На экспериментальном макете КПУ были проведены тепловые испытания, которые показали, что при температуре ленточного подогревателя 2200 К температура катода составляла 1900 К, а температура в области керамического изолятора ие превышала 1400—

1S00 К. При этом не было зафиксировано замыкание ленточного подогревателя на элементы конструкции КПУ, что постоянно имело место при использовании плоского ленточного подогревателя даже при вдвое большем числе траверс.

Был изготовлен экспериментальный макет кольцевого КПУ с диаметром катода 200 мм, проведены испытания этого КПУ с измерением температуры подогревателя, катода и элементов конструкции КПУ, а также формоустойчивости подогревателя и катода. Проведение испытаний подтвердили, целесообразность применения предлагаемого технического решения при создании высокотемпературного кольцевого -КНУ с косвенным накалом.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет увеличить формоустойчивость подо. гревателя и повысить его теплоизолированность путем уменьшения отвода тепла по держателям подогревателя.

Формула изобретения

Катодно- подогревательный узел, содержащий тепловой экран, охватывающий катод, ленточный подогреватель и металлические держатели подогревателя, установленные в керамических изоляторах, расположенных вне тештового экрана, о т л и ч а ю щ и й,с я тем, что, с целью увеличения формоустойчивости и теплоизолированности подогревателя, держатели снабжена фиксаторами, в зазоре

978230

ВНИИПИ Заказ 9230/69 Тираж 761 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 между которыми установлена лента подогревателя, расположенная с прогибом в сторону от катода между каждой парой соседних держателей, а симметрично относительно продольной оси ленты выполнены. по крайней мере два зита, которыми лента опирается на держатели.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Евстигнеев С. И., Ткаченко А, А. Катоды и подогреватели электровакуумных приборов, М., "Высшая школа", 1975, с. 124126.

S 2. Балакин В. Е. и др. Исследование электронно-оптической системы мошной электронной пушки. Препринт ИЯФ СО AH СССР, У 80 — 63, Новосибирск, 1980, с. 6 (прототип) .