Способ изготовления автоэлектронных катодов

О П И С А Н И Е п 1) 439028ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союэ Советских Социалистических Республик(32) Приоритет 11 9/02 1) 1(ЗО 51) М. К Государственный комитвСовета Министров СССРоо делам изобретенийи открытийОпубликовано 05,08,74. Бюлле ь 29 Дата опубликования описания 29,01.7ОЭЛ ЕКТРОН НЫХ Изобретение относится к технологии изготовления автоэлвктронных,катодов.Известен способ локализации автоэмиссии, ограничивающий расходимость электронного пучка в пределах 15 - 20 за счет нанесения покрытий, образующих, небольшие сильно эмиттирующие центры в окрестностях грани (100), При эксплуатации автокатодов с активирующим покрытием требуется сохранение свойств этого покрытия или способности легко восстанавливать первоначальные свойства при прогреве эмиттера в условиях технического вакуума 10- - 10 -мм рт. ст, Известный способ редко,применяется из-за малой стабильности эмиссионных свойств. Для стабильной работы эмиттера необходим вакуум 10 - " мм рт. ст.Целью изобретения является увеличение стабилыности эмиссии, локализованной в малых телесных углах.Согласно изобретению, указанная цель достигается путем прогрева до температуры 800 - 1800 С в атмосфере, содержащей кислород 10- - 10мм рт. ст., вольфрамового (молибденового) эмиттера, на поверхности которого образована пленка одного из металлов подгруппы скандия (Ьс, У, Ьа) толщиной не менее монослоя. В этих условиях вследствие локализации центров эмиссии вокруг граней (100) угол эмиссии значительно уменьшается. Процесс локализации сопровождается уменьшением напряжения, необходимого для получения тока требуемой величины, и прекращается после установления минимального ста ционарного значения напряжения,Процесс локализации сводится к образованию окисных комплексов металлов подгруппь 1 скандия и их миграции в области грани (100).Миграция окисных комплексов сопровождает ся изменением напряженности поля и уменьшением работы выхода тр в область грани (100), вследствие чего яркость этих областей резко возрастает.Предложвнный способ локализации был 15 опробован при нанесении на поверхностывольфрамовых острий пленок скандия и иттрия.При соблюдении режимов нанесения и термической обработки слоев этих металлов эмиссионные свойства покрытия воспроизводятся 20 с большой точностью, Покрытия из окисныхкомплексов скандия и иттрия снижают расхождение электронного пучка до 12 - 15, Использование для эмитторов вольфрамовой проволоки, ориентированной вдоль оси (100) по аволит еще более сузить угол автоэмиссии.Исследование стабильности эмиссионныхсвойств эмиттеров, полученных предложенным способом, выявило, что при Р=(3 - :5)10- мм рт, ст. ток автоэлектронной эмиссии 30 практически не меняется в течение часа.Редактор Т. Орловская Корректор Т. Гревцова Заказ 3710/11 Изд.122 Тираж 760 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Типография, пр, Сапунова, 2 Увеличение давления до 10 е мм рт. ст. вызывает,появление флуктуаций автоэлектронного тока, которые полностью исчезают при подкале эмиттера до температуры выше 800 - :850 С, При подкале эмиссия остается стабильной в течение длительного времени.Другим важным преимуществом способа (например, в сравнении со способом локализации путем напыления пленок кремния на вольфрам или окисления поверхности тугоплавкого металла Та, Мо МЬ, % является уменьшение работы выхода эмиттирующего покрытия до 2,8 эв, что позволяет снизить рабочее напряжение примерно в два раза. Высоцкая стабильность автоэлектронного тока с катодов, изготовленных предложенным способом, позволит использовать их в качестве электронных источников в острофокусных ЭЛТ и растровых электронных микроскопах. Предмет изобретения5 Способ изготовления автоэлектронных катодов с локализованной эмиссией путем нанесения на острие из тугоплавкого металла, например вольфрама, покрытия с меньшей работой выхода, отличающийся тем, что, с 10 целью повышения стабильности эмиссионныхсвойств катодапокрытие формируют из двух- компонентной пленочной системы металл подруппы,скандия - кислород, например, путем прогрева пленки металла подгруппы 15 скандия в присутствии кислорода при температуре 800 - 1800 С до установления минимального значения напряжения, необходимого для снятия требуемого тока.