О п и с а н и ё изобретения

Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик Зависимое от авт. ельс М. Кл. Н ОЦ 1/( 1634261/26явкиявлено с п исоединением Приорите Комитет оо делам зобретений и открытийУ.1973, Бюллетенья описания 31 Х 1973 публиковано 05,1 ата опубликован и Совете Министре СССР Автор изобретения В, Чеснок аявител АВТОЗЛЕКТРОННЫЙ КА до пленки ся диэлек Изобретение относится к электронной техн,ике.Известны автоэлектронные катоды, эмиттирующей поверхностью которых служит удаленный от диэлектрической подложки торец проводящей пленки.Для снижения рабочего напряжения предлагается под диэлектрической подложкой вблизи эмиттирующего торца катода располагать проводящую пленку.Предлагаемый автоэлектронный катод изображен на чертеже, где: 1 - подложка, 2 - изолирующая пленка, 3 - слой держателя катода, 4 - катодная пленка, 5 - эмиттирующая кромка катодной пленки, б - коллектор электронов, 7 - стартовый проводящий электрод. Стрелками показано направление движения электронов.Подложка 1 катода может быть выполнена из проводящего или непроводящего материала, например стекла. Катодная пленка 4 имеет толщину, равную десятым или сотым долям микрона, и изготовляется из механически прочных проводящих материалов, например вольфрама, молибдена и т. д. Слой 3 держателя катода может быть выполнен из проводящего или диэлектрического материала, его толщина определяет расстояние от катодной пленки2, материалом для которой являеттрик, обладающий высокой электрической прочностью. Стартовый проводящий электрод 7 представляет собой тонкую пленку из любого проводящего материала.Перед началом работы на стартовый элект род подают плюсом потенциал У, относительно катодной пленки. В момент включения потенциала У, конденсатор, образованный пленками стартового и катодного электродов в качестве обкладок и изолирующей пленкой 2 в 10 качестве диэлектрика, начнет заряжаться, Напряженность поля в изолирующей пленке 2 и вакуумном зазоре между этой пленкой и кромкой 5 катодной пленки распределится обратно пропорционально их диэлектрическим прони цаемостям, т. е. напряженность поля в зазоремежду катодной пленкой и изолирующей пленкой 2 будет в е раз больше, чем в изолирующей пленке (е - относительная диэлектрическая проницаемость пленки 2).20 При достаточной величине стартового напряжения У, возникнет автоэлектронная эмиссия электронов из кромки 5 катода. Эмиттированные электроны попадут на поверхность изолирующей пленки 2 с энергией, определя емой падением потенциала на вакуумном зазоре, Если коэффициент вторичной эмиссии поверхности пленки 2 больше 1, то число выбитых электронов превысит число попавших на эту поверхность, и поверхность получит допол нительный положительный заряд. ВыбитыеСоставитель Г, ЖуковаТехред Т Курилко Корректор Н. Стельмах Редактор Т. Орловская Заказ 1602/9 Изд,414 Тираж 780 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 вторичные электроны попадут на коллектор б. Дополнительнь й положительный заряд на поверхности пленки 2 вызовет увеличение напряженности поля у кромки катода, что увеличит автоэлектронный ток и т, д. Процесс идет лавинообразно и прекратится тогда, когда потенциал поверхности изолирующей пленки 2 станет равным потенциалу коллектора Си. Напряженность поля у кромки катода 1 без учета усиления поля за счет краевого эффекта) окажется равной с/в/а, где д - расстояние между эмиттирующей кромкой и пленкой 2. Краевой эффект усилит поле соответственно остроте края пленки, В момент, когда процесс лавинообразного нарастания эмиттируемого тока прекратится, эффективный коэффициент вторичной эмиссии пленки 2 станет равным 1, т, е. количество электронов, эмиттированных катодом, уравняется с их числом, попадающим на коллектор, Материал диэлектрической пленки 2 должен иметь коэффициент вторичной эмиссии больше 1 при малых рабочих напряжениях, например окись магния и другие окислы. Так как расстояние д (равное толщине слоя держателя катода) может быть сделано. очень малым, вплоть до сотни и меньше ангстрем, без опасности замыкания катода со стартовым электродом, напряженность у кромки катода может быть доведена до необходимой величины порядка 5 10 в/см при рабочем напряжении 50 в и меньше.Способ изготовления прибора тонкопленочный. Например, при одном варианте на всю поверхность диэлектрической подложки 1 последовательно напыляют в,вакууме слои 7, 2,3, 4, затем наносят слой фоторезиста и с помощью фотолитографии вырезают окна илищели в верхнем слое 4, образуя эмиттирующие кромки 5,Следующая операция - вытравливаниеокон 1 в слое 3, причем в,качестве резиста используется катодная пленка. Вытр авливание10 продолжается до небольшого подтравливанияпод кромки катодной пленки. Материал слоя 3может быть любой, диэлектрический или проводящий; его целесообразно, выбирать таким,чтобы при его вытравливании не происходило15 коррозии катода. Например, если материал катода - вольфрам, то в качестве материаласлоя 3 можно выбрать молибден.Катод может быть применен как источникэлектронов вместо оксидного катода в элект 20 ронных приборах типа ПУЛ, кинескопах, осциллографах и т. д. П р едм ет и зо бр ет енияАвтоэлектронный катод, эмиттирующий по верхностью которого служит удаленный от диэлектрической подложки торец проводящей пленки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения рабочего напряжения и повышения стабильности работы, под диэлектрической под ложкой вблизи эмиттирующего торца катодарасположена проводящая пленка, подсоединяемая к положительному полюсу источника напряжения.