Автоэлектронный эмиттер

(19) (11 8492 А О .1 1/30 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЛЬСТВУ ОРСКОМУ СВИ К(57) АВТОЭЛ содержа ши й тором располо отличающийся ия эффективно ага спирали к д ет 2 - 3, а внтк аквадага тол 1 ц локи. рочкининженеро некоторых иссии ци, 1970,нструирова- Госэнергоизп). ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Московский институтгражданской авиации(54) ТЕР, на ко раль, личен ние ш тавля слоем прово ЕКТРОННЫЙ ЭМИТ- цилиндрический керн, жена проволочная спитем, что, с целью увести эмиттера, отношеиаметру проволоки соси спирали фиксированы иной 0,5 - 0,8 диаметра1078492 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Составитель Т. КудинцеваТехред И. Верес Корректор М. ШарошиТираж 683 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретеннй и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор А. ВласенкоЗаказ 974/46 Изобретение относится к автоэлектронной микроскопии и эмиссионно электронике н может быть использовано пгп разработкс электровакуум пьх приборов с автоэмпттерами.Известна конструкция цилиндрического а втоэм иссионного катода, облада ющего достаточно высокими эмиссионными свойствами, но недостаточной стабильностью эмиссии и эффективностью 1) .Улучшение параметров цилиндрического катода может быть получено путем развития его рабочей поверхности.Известен автоэлектронный эмиттер, содержащий цилиндрический керн, на котором расположена проволочная спираль из того же материала, но меньшего диаметра по сравнению с керном 2.К недостаткам известного устройства относятся низкая эффективность его работы при получении тока эмиссии автоэлектронов - при плотной намотке спирали происходит электростатическая экранировка витков, что увеличивает необходимое для авто- эмиссии напряжение и делает ее нестабильной, так как простая намотка проволоки без ее закрепления не может обеспечить стабильность автоэмиссии в высоких полях изза действия пандемоторных сил.Цель изобретения - увеличение эффективности эмиттера.Поставленная цель достигается тем, что в автоэлектрон нам эмиттере, содержащем цилиндрический керн, на котором расположена проволочная спираль, отношение шага спирали к диаметру проволоки составляет 2 - 3, а витки спирали фиксированы слоем аквадага толщиной 0,5 - 0,8 диаметра проволоки.На чертеже показана схема автоэлектронного эмиттера.Автоэмиттер состоит из стержня-держателя 1, на который навита в виде спирали металлическая проволока 2, слой аквадага для закрепления эмиттера 3.При диаметре навиваемой нити, равном д, шаге навивки К диаметре стержня-держателя 0 и его длине г, площадь внешней эмиттирующей поверхности такого эмиттера (в предположении, что эмиттирует только 1/3 всей поверхности) может быть определена из формулыЭффективная эмиттирующая поверхность пропорциональна внешней поверхности эмиттера, т. е. Ь =КЯ,где к - коэффициент пропорциональности.Для цилиндрического эмиттера в виде нити, имеющей ту же длину, что и длина стержня-держателя 1, эмиттирующая поверхность(считая значения к в обоих с.,учаях одинаковым).Таким образом, увеличение общей эмиттирующей поверхности равно- 52 Х 1)п=5Максимальное значение п достигается при Ь = д. Для проволоки диаметром д = = 10 мкм, навитой на стержень диаметром 0 = мм, и =100. При уменьшении шага навивки менее 2 вплоть до предельного (Ь = г) увеличивается напряжение, необходимое для получения тока автоэмиссии, из-за взаимной экранировки. Увеличение шага больше 3 практически уже не влияет на напряжение, необходимое для эмиссии, но приводит к уменьшению общего тока авто- эмиссии.Для проверки работоспособности авто- электронного эмиттера был собран макет эмиттера со следующими параметрами: стержень-держатель (молибден, вольфрам) 0 =1 мм, 1=1 см, с=50 мкм, В=150 мк. Концы сгирали привариваются к стержню-держателю точечной сваркой, а для увеличения жесткости системы п верхность стержня-держателя покрывается тонким слоем водного раствора акводага, толщина слоя составляет величину 0,5 - 0,6 диаметра проволоки. Меньшее значение толщин акводага ухудшает механическую прочность авто- катода, а ее увеличение уменьшает стабильность тока автоэмиссии, Автоэлектронный эмиттер монтируется в диодной коаксиальной системе с расстоянием анод-катод 2 мм.Макет диода откачивается до давления О мм рт, ст. с прогревом всей системы до 450 С. Эмиттер прогревается пропусканием тока через стержень-держатель до 1500 К. После тренировки при напряжении 15 кВ получают ток 35 мА.Стабильность тока автоэмиссии в 1,5 - 2 раза выше стабильности цилийдрического автокатода при сроке службы эмиттера 300 ч. Эмиттер обладает большой надежностью, так как разрушение автокатода не происходит даже после возникновения дугового разряда в диоде. Цилиндрический катод после такого разряда, как правило, обрывается.