Металлопористый катод и способ его изготовления

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП КСАН ИЕИЗОБРЕ 634396 АВТОРСКОМ б 1) ополнитель ид-в 2) Заявлено 1)2447 Кл 01 Т 1/20 019/О 5 01. 7 м заявки М с присоедин, Государственнои комите Совета Министров СССР по делам иэооретений н открытий(45) Дата о. иковани описания 28.11 . 2) Авторы изобретен В, ф. Коваленко ф, Асташе 71) Заявител 4) МЕТАЛЛОПОРИСТЫЙ КАТОД И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ прочвными абочихей качто держ м катоде ует с губк ссую лета ет быть ся э Достигает известом ме нен из вольф ную бесшовн догреватсл ь в держатеге. Изготовле ся спосооом,ного те о ную гу бку осатель ввыполой едиь. По- залит тем,ристо образалличем мож таллоп рама и ю мст при это ода осуще чается отч о и и р вляет. звестние этого кат который отгп на пзготовле зж.ают воль 20 питан- сплавг 11из Изобретение относится к электронной технике, а именно к металлопористы.ч катодам,которые широко используются в электровакуумных приборах.Известны металлопористые катодь, содержащие металлическую губку, пропитанную активным веществом 1.Известен способ изготовления таких катодов путем пропитки металлической губкиактивньм веществом 12 .Известны также металлопористые катоды, состоящие из пропитанной активным веществом вольфрамовой губки и подогревателя, закрепленных в держателе, выполненномиз молибдена 13 иГ 1,Неидентичность и недостаточнаяность тепловых контактов между состачастями катода вызывает разброс ртемператур эмиттирующих поверхносттолов.При нагреве катода от комнатной до раоочей температуры 1100 - 1200 С) молибден расширяется на 45 о больше, чем вольфрам. Из-за разности тепловых расширенийвольфрамовой губки и ее молибденового держателя многократный нагрев катода в период эксгу атапи ухудшает тепловой контакт между гле бкой и ее держателем настолько, что рооа 5 температу 1 эа Гуоки снижается примерно на 100 С и вызывает преждевременный выход металлопористого катода из строя.Поэтому гарантированная догговечность известны, катодов, изготовленных звестным способом, значительно меньше 50/о максимальной фактической долговечности и надежность катодов недостаточна.Цель изобретения - создание хеталлопористого катоа и способа его изготовления, обеспечива оних повышегпе долговечности и надежности металлопорпстых катодов.634396 Формула изобретения ЦНИИПИ Закан 6774 53 Тираж 918 Годписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, г солей до получения герметичной оболочки, к нерабочему торцу губки прикрепляют цилиндрическую оправку, осаждают вольфрам на боковую поверхность губки и оправки до получения держателя требуемой толщины, 5 после удаления оправки в образовавшемся держателе закрепляют подогреватель, после чего с необходимой чясти поверхности рабочего торца губки удаляют вольфрамовое покрытие до вскрытия губки, На подогреватель и нерабочий торец губки может быть осажден вольфрам из расплава солей до заполнения пространства между подогревателем, губкой и держателем.Изготовление всех держателей из такого же металла, из которого изготовлена губка, т.е. из вольфрама, устраняет основную причину (разность коэффициентов теплового расширения) ухудшения тепловых контактов при многократных вклоченнях катода во время эксплуатации.Электролитнческое осаждение вольфрама 20 из расплава солей обеспечивает прочность, идентичность и стабильность тепловых контактов между составными частями катода. В качестве расплава солей может быть использован расплав 41 хаг ХО + МО при температуре 800- - 850"С и скорости осаждения вольфрама 50100 мкн в час. Осажденне пз расплава солей, а не из газовой фазы необходимо во избежание загрязнения фтором или хлором пропитки губки и осажденного вольфрама, которое неизоежно нри осяж- Зр денни вольфрама из газовой фазы.Держатель губки контактирует с губкой по всей ее неэмиттирующей поверхности, а держатель подогревателя контактирует со всей внешней поверхностью изоляционного покрытия подогревателя и с держателем губ ки пли дергкателем катода. Г 1 рочный, оесшовный контакт всей неэмпттпрующей поверхности губки с ее держателем устраняет испарение бария с неэмиттируюгцей части поверхности губки, кромс то в го, держатель выравнивает температурх по всей эмиттнрующей поверхности гуоки. Вольфрам из расплава солей можно осяждать электролизом как на металл, так и на изолятор. Поэтому осаждением вольфрама 45 из расплава солей можно создать держатель подогревателя, который плотно контактирует со всей поверхностью изоляционного (алундового) покрытия металлической спирали подогревателя, и одновременно получить прочное, бесшовное соединение этого50 держателя с держателем губки или с держателем катода. Такой держатель подогревателя обеспечивает передачу тепла от подогревателя к катоду путем тсплопроводности, а не путем излучения и этим обсспечиваст снижение температуры подогревателя. 4Сн ижен ис темпе) атуры подогревателя рс зко повышяет его долговечность и надежнсс 1 ь.Создание катода в виде единой, прочной, оесшовчой детали, выполненной из вольфрама, устраняет причины, вызывающие неидентичность температур эмиттирующей поверхности катодов и снижение этих температур во время эксплуатации. Это дает возможность снизить рабочую температуру катодов примерно на 100 С и за счет этого в несколько раз увеличить гарантированную долговечность электровакуумных приборов с металлопористыми катодами и значительно повысить их надежность. 1. Металлопористый катод, состоящий из пропитанной активным веществом вольфра. мовой губки и подогревателя, закрепленных в держателе, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и надежности катода, держатель выполнен из вольфрама и ооразует с губкой единук бесшовную металлическую деталь.2. Катод по п, 1, отлина,ощийся тем, что подогреватель залит в держателе.3. Способ изготовления мсталлопористого катода по п. 1 путем изготовления губки из порошка вольфрама и ее пропитки активным веществом, закрепления губки н подогревателя в держателе, от,гичающиися тем, что на изготовленную и пропитанную губку осаждают вольфрам из расплава солей и до получения герметичной оболочки к нерабочему торцу губки прикрепляют цилиндрическую оправку, осаждают вольфрам на боковую поверхность губки и оправки до получения держателя требуемой толщины, после удаления оправки в образовавшемся держателе закрепляют подогреватель, после чего с необходимой части поверхности рабочего торца гуокп удаляют вольфрамовое покрытие ло вскрытия гуоки.4. Способ по и. 3, отличающийся тем, что на подогреватель и нерабочий торец губки осаждают вольфрам из расплава солей до заполнения пространства угежд подогревателем, губкой н держателем.Источники информации, принятые во вни. мание при экспертизе:1. Кудинцева Г. А. и др. Термоэлектронные катоды, Энергия, 1966, с. 203.2. Кудинцева Г. А. и др. Термоэлектронные катоды, Энергия, 1966, с. 214.3, Евстигнеев С. И. и Ткаченко А. А. Катоды и подогреватели электровакуумных приборов. Высшая школа, 1970, с. 78.4. Гвстигнеев С. И. и Ткаченко А. А. Катоды и подогреватели электровакуумных приборов. Высшая школа, 1970, с. 88.