Способ активирования оксидных катодов электронных приборов

СПОСОБ АКТИВИРОВАНИЯ ОКСИДНЫХ КАТОДОВ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ, включающий поэтапное приложение напряжения накала на катод и подачу напряжения на управляющий электрод с контролем эмиссионных параметров катода на каждом этапе и корректировкой токоотбора с поддержанием тока в области перехода от режима пространственного заряда к режиму насыщения, отличающийся тем, что, с целью улучшения эмиссионных характеристик катодов в катодно-модуляторных узлах электронно-лучевых приборов, на управляющий электрод подают переменное синусоидальное напряжение с амплитудой, равной напряжению отсечки, и частотой , выбираемой из диапазона где _o частота, соответствующая граничным условиям ионизации остаточных газов у поверхности катода.

Изобретение относится к электронной технике, в частности к способам изготовления электронных приборов с оксидными катодами.
Известен способ изготовления электронных приборов, включающий активирование оксидных катодов в статическом режиме и контроль эмиссионных параметров после процесса активирования.
Недостатком этого способа является то, что он не дает представления о качестве проведенного активирования и поэтому не обеспечивает индивидуальную надежность прибора при работе его у потребителя.
Известен способ активирования оксидных катодов электронных приборов, включающий поэтапное приложение напряжения накала на катод и подачу напряжения на управляющий электрод с контролем эмиссионных параметров катода на каждом этапе и корректировкой токоотбора с поддержанием тока в области перехода от режима пространственного заряда к режиму насыщения.
Известный способ не применим для класса электронно-лучевых приборов, так как использование его не позволяет улучшить эмиссионные характеристики катода в катодно-модуляторном узле прибора с кроссоверным иммерсионным объективом, где формирование электронных потоков происходит вблизи катода, а не в пространстве взаимодействия, как в известном решении. Эта особенность класса ЭЛП приводит к необходимости более тонкого управления процессами ионизации и нейтрализации ионов вблизи поверхности катода.
Цель изобретения состоит в улучшении эмиссионных характеристик катодов в катодно-модуляторных узлах электронно-лучевых приборов.
Поставленная цель достигается тем, что в способе активирования, включающем поэтапное приложение напряжения накала на катод и подачу напряжения на управляющий электрод с контролем эмиссионных параметров катода на каждом этапе и корректировкой токоотбора с поддержанием тока в области перехода от режима пространственного заряда к режиму насыщения, на управляющий электрод подают переменное синусоидальное напряжение с амплитудой, равной напряжению отсечки, и частотой , выбираемой из диапазона
0,6 < < 2 где _о частота, соответствующая граничным условиям ионизации остаточных газов у поверхности катода.
Амплитуда напряжения, подаваемого на управляющий электрод, не должна превышать значения, при котором имеют место сеточные токи в цепи управляющего электрода. Наличие этих токов приводит к повышенному газоотделению из управляющего электрода и соответственно к отравлению катода. Это значение соответствует величине запирающего напряжения напряжению отсечки.
Задавая определенное значение частоты синусоидального напряжения, можно обеспечить также условия в катодно-модуляторном узле, когда активирование катода отбором тока будет идти, а ионная бомбардировка катода отсутствовать. При частоте = _о 50-60 Гц длительность полуволны напряжения составляет около 20 мс. При этой длительности и типовых значениях межэлектродных расстояний, а также в диапазоне остаточных давлений во время операции активирования имеет место не только ионизация остаточных газов (во время положительной полуволны), но и нейтрализация ионов в период отрицательной полуволны, когда они не успевают долетать до катода и подвергнуть его ионной бомбардировке.
Нижнее значение частоты = 0,6 _о определяется допустимой степенью фазовых искажений аппаратуры, превышение которой приводит к ухудшению различимости эмиссионной характеристики катода и аппаратурных искажений. При существующей на производстве серийной контрольной аппаратуре (осциллографов) с гостированной погрешностью в 20% диапазон изменения длительности полуволны составит порядка 10 мс или 1/2 времени нейтрализации ионов и, следовательно, приведет к неполному рассасыванию ионного заряда.
При > 2 _о, с одной стороны, имеет место недостаточная нейтрализация ионного заряда, а, с другой стороны, укорочение длительности воздействия электронного тока, проходящего через оксидное покрытие и активирующего катод, и тем самым оказывается затрудненным сам процесс активирования током.
П р и м е р. В электронно-лучевых трубках типа 8Л039 активирование проводили путем поэтапной подачи напряжения накала на катод U_н и переменного синусоидального напряжения на управляющий электрод с амплитудой, равной запирающему напряжению, и частотой 50 Гц. На ускоряющий электрод подавали положительное напряжение, равное 1000 В. Время выдержки катода на каждом этапе t устанавливали, контролируя форму модуляционной характеристики на экране осциллографа. Результаты, усредненные по 20 трубкам, представлены в таблице.
Параметры всех трубок были оптимальными, разброс значений тока эмиссии при номинальном U_н 6,3 В не превышал 5% максимальная крутизна модуляционной характеристики и ее стабильность обеспечили надежность этих приборов во время срока службы.
Использование изобретения значительно повышает эффективность изготовления электронно-лучевых приборов и существенно улучшает их основные технические параметры. При этом обеспечивается высокая надежность и долговечность приборов.