Термоэлектронный катод прямого накала

сооз советснихсоцидлистичеснихРЕСОУБЛИН ОБРЕТЯМ г етельст елью локализа и ю щ н и с я тем, ч е площади поле. ка находится вплощади попереч.к площадиучастка на(54) (57) ТЕМОГО НАКненный в вид ходитгосудАРственный комитет сссРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИИ(56)1. Патент Великобритании И 0 1210007,кл. Н 1 О, опублик. 1971,2. Авторское свидетельство СССР Х 807880кл. Н 01 1 1/15, 1979 (прототип). ОЭЛБКТЩННЫЙ КАТОД ИРЯ.А из гексаборида лантана, выпол.стержня с пазом, о т л и ч аЯО 3 О 453 О Н 01 3 1/15 величения долгоеет по крайней ными площадямиотношение плорвого участка, расержня, к площади участка находится нзлучающеи поверхности и у вечности катода, стержень им мере четыре участка с раэлич поперечных сечений, прн этом щади поперечного сечения пе положенного вблизи торца ст поперечного сечения второго в пределах 0,25 - 0,5, отношен речного сечения третьего уча пределах 0,5 - 0,8 и отношени ного сечения первого участка попереяого сечения четверто ся в пределах 0.,1-0,.5,Изобретение относится к эмиссионной элект.ронике, а бслсе конкретно к катодам прямогонакала из гексаборида лантана, предназначеннымля нспольэоваия в электровакуумных прибораХ И ,гЕКтрпццо.яу 1 ЕВОМ ОбОрудовацИИ.1 эвссг 2 конструкция термоэлектронцого ка:од; гГрямого накала иэ Гексаборида панта, вкоторой элемент с острийной эмиттирунцейГоверхностьо соединяется с держателем., выпол.нсннь 1 м в Биде удлинсцнОГО арочноГО тела ез. ок Зла 1",ерс мсннОГО сечсния из Гек саборида Пантана. 8 области ктслсРия эмиттирующего элемента 0 перс 1;сс сечение держателя щдщмальцо,с, именно здесь держатсхь Выпольяет функХитела 112 теха4.,.совнььГХ недостатками описанной кокструк.ИВ и ОГ" ;,1 а С ГОЕЛ 11 СЦНЯ ЭХГСЬСтовС:.тгДГ: (ЭЛЕМС.;,Г С ОСТОИйной ЭмнттИРУЮ 1 ДЕЙ ПО".:;:хиос Гьо и держатсхп ) В высокотемпературЬСй З.Н=, Что СнижаСТ НЯДСЖНОСТЬ уЗЛа В ЦЕЛОМ; ааСиэба;-,Ноа ЛрСПОЛЬ.ОВВНИИ дЛя КрСПЛЕЭР".ттИРЮЦ, т 0 . 1 СР 1 Гата,(ОГДСНСБТСРцойСВОРКИ ХОКВЛЬВОС ГэуСнеИЕ ,ГОПЕРЕЧНОГО ССЧС.-:ИЯ г -СКате:Я КОТОРЫЙ ЯВЛЧСТСЯ ТСЛОМ ЦаКаЛаЧта ПРХОКТ К ЛОКаЛЬНЬГМ ПЕРЕГРЕВаМ ДЕРжатЕ.хс и Входу его ьз строя,Р 1 эвесхгца Гакжс конлрукция термоэлектронГого 1,".о,;,- хи 1;ого накала из гсксаборида-., - ;та".-.лГ Г. - ,Тстанляют собой единое це.Гтсэ: С ГазоРтержсць в Оба;СП .;М:.:Тт,;Оь ЮГ Цей ПОВЕРХНОСТИ ИМСЕт МеЬ.ЛЕ.лвЕ. 1; .С 1 а ОСТальь 0 ДИНС- 1 Ввестцсй конструкции являстбОтГПБХ, .22 ходяГаяся при Высоких темпс.,атурах, ":.учающая поверхность стержтя вбли. З 5эи миттиру:ощей зоны, что приводит к нагрсВ у ближайьпего электрода - модулятора, егокоооплсРГ л ухуднению параметров электронНО.-ЛУЧСВО. ПРОжЕКтОРа В ЦЕЛОМ. Х 2 ПОИМСГХ, ,ГРИ1 сГс ваном сечении держателя 0,5 х 0,5 мм и 0длине стерная 18 мм наблюдаемая в экспериРситах длина излучающей поверхноли составлист 1/3 обцсй дчины стержня, т. е. 6 мм,Кроме того, недостатком является относительномалая долговечРость клода, определяемая заПВСОМ ОДОГО ИЗ КОМПОНСНТОВ ЭМИССИОННОГОматериала - лантана, испаряющегося в процес.с с пчуатацииЦЕЛЬ Пзаблетвцця - ЛОКапцэаПя ИЭЛуЧадщвйаГ поверхности и увслхпение долговечности катода,УКаэаНБХГ ЦЕЛЬ ДОСТИГБЕтСЯ тЕМ; ЧтО В тЕРМО- :.ситропом.катоде прямого накала из гексаборида лантака, выполненном в виде лержня с лазо,хстерхець имеет по крайней ме 1 те55 чстьрс участка с рэзчгчными Глощадями по" и:;рещьтх сеченй, прн этоРи отцоцене плр.1 Гдади;ю":-чного сечения Первого участка, расположенного Волив Торт 2 стсржя, к площаХЦ Опсрсчпого ссченив втор:л о участкаахоЛХтсл в пределах 0,25-05, отцощение плохщади поперечного сечения:СГ;: ого; частка кплощапи поХереНОГО, с с:с 1,я третьегоучастканаходихся ь пределах 0,5 - О,Б и Отц 011 хсниеЛОЩ 2 ДИ ПОПСЙСЧ 1:О О ССЧСПГЛССВО О УЧБСТК 2к площади поперечногс ".Чс 1 я четвертого;листка чахоцится В пр, хсай 0.1 - 0 сГ 2 чертеже представ.сха кОксрукГ 1 я тсрмо"электронного ка.ода р 1:когс накал; :-.з гсксабо.РИД 2 таГака,Катод сотоис из торца 1 стержня Гэмитти.ОуОЦЕй Пг - , СХ О: П П рВ, ГО , 1 а -, Р 2 . Г тержцяв;орого участка стгср:,ня, .трет,егс участка 4СТЕРжПГ 1, ГтВСРТОГС УчаэКБ01 СРжХ" И ОСИО.Ва 1 Г 6 ИЗ ДИЭЛСКГРИКС С 1 ВОЗЬИ.Пр СХех 1 с начснй От: 1 Одеций .л с Цадс и пОпс,)чць х сГчсци разных уча с ГКОВ сс 1 эхэОпредс"лсци" ,;,Ме" хп .ох 0 Г э теГХББГПнО 1 СССЧть М: Ни 21 ЬЦУО:.:;. ЩБДЬ ЧЭЛУЧБЮЩСйповерхности т, е. хОкахГ 20 вать натпеваемую частькатода при сохогнсцнн пот;:еблясьюй мсицности2 УРОВС Г 1 РО Тяпа Н ЗССПГСЧХТЬ ДОСтаТОЧГ 1 ЫНзапас ланта",а испаргюНВГО В п)10 Ссср эксплуата.ДИИ,. ДЛЯ УВСЛИБСНИЯ ДОЛГОВСЧНОСтн,1 РГГмахыая площад:. Погеречного сечениястержня находится на первом у асткс Ббгизи.мТтруюспс поверхности. ,. еличснис площаХпПОПСО С;, СЕН 1 Я ,1Б;ОРОМлгаст.;.с в , раза 10 тнот цен ив Гь РаГДсй попсРСЧЦЬ 1,": СЕЧЕЦИй СТЕОжГГЯ Г.СОВОГЭ Ч ВтОРО;Ол;астков О,:", Приводит к локализации изучаюси ГОвсохОсти и сох 1 эачснн тс;,в 21 ат.;гыдост:точи 1:,:я процесса дифсрузни лантанаСО БТОрОГО лЗСКа В ПЕрвЫй При аЕНЬГСГНИсоцсчтрации сг 3 Б п 1 эоцсссе эксплуатациио(800".,1. Уве;нгчсннс гЛэПади Гопере и:;огоСЕЧЕНИЯ СтСРжПЯ На ВТОРОС УЧаСТКЕ МСПЕЕ ЧЕМВ 2 раза 1 отношение пхогцадсй более 0,5 НеОбеспечивает ГОхачсня требуемого градиентатсгС 12 ур ВслсдсВГс ЫХс 10 эей ГВ 1 ОРОРУ 12 С ГС МОШЦОСИ ПОт ",от :-ГаГИтока т, е покаИэа.ьч Излу;ающсйповерхнос.ти . НаоХ 2 ается. Ее 1ЛлоГладь попсоечногоСС 1 СГЯ С СГжя ВторОГО уЧВСТКГ уЗЕ 1 ИЧеца ПОСравцециц С ПЛОщадьЮ,Юпсрсяцпло Саеецияна первом ччасткс боле; 1 с 1 Б 4 аза (Отнопение площадей менее 0,25) тсРПсрагура второгочалка будет недостаточной пля сбеспечениявосполнения НСГарВЛегося пантаца на эмиттирую 1 цсй лов срхн сстн и Сг В О ъ.ча стке 32 счетдиффузи 1. Глсщать 10 персчьОго сеченя Гпетьсго участка СтЕРжцн ОО 1 ЬПС иОЦадн ЗПСРС.НОГО СЕЧЕНИЯ стсэжя у эИттрунлцеюясрхности , м нь щс плопгадн пОпсрсчнОГ; сечения стсэхоя н 2 втором тластГГС, .акое соо нощение пх 0 дадс-: Обсс. пе"иве 0 птБалььтХГ по",сблясГус (ЗломГГОГП:О-ТЬВлРЛ:ЕГГС Г ЧОЦЯЛГ ГОГС-СЧОГО ЛСЧЕ,Составитель Г. Кудинцева Техред И. Метелева Корректор И, Эрдейи Редактор С. Пекарь Заказ 7565/54 Тираж 703 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 3 10453ния стержня на третьем участке по сравнениюс площадью поперечного сечения стержня напервом участке менее чем в 1,2 раза (отношениеплошадей более 0,8) приводит к значительномунагреву этого участка проходящим током и, как 5следствие, к увеличению потребляемой узломмощности. Если это увеличение будет болеечем в 2 раза (отношение площадей менее 0,5),тепловой поток, отводимый от второгоучастка, имеющего относительно высокую темпе 10ратуру, значителен, что также приводит к уве.личению потребляемой узлом мощности,Площадь поперечного сечения стержня начетвертом участке большая по сравнению с рассмотренными выше участками. Объясняетсяэто тем, что на данном участке стержень выпол.няет функции токоподводов, Токопрохождениебез рассеивания заметных мощностей наблюдается при увеличенни площади поперечного сечениястержня на четвертом участке по сравнению сплощадью поперечного сечения стержня на первом участке не менее чем в 2 раза (отношениеплощадей менее 0,5), Дальнейшее увеличениеплощади поперечного сечения стержня на четвертом участке в 10 и более раз (отношениеплощадей менее 0,1) не приводит к улучшениюпараметров узла в целом и нецелесообразно поконструктивным соображениям.П р и м е. р, Эмиттирующий элемент в видестержня с пазом выполняют из горячепрессован;ного гексаборида лантана, обработанного зон.ной плавкой. На первом участке у эмиттирую. 02 4щей поверхности площадь сечения каждой ветви стержня, являющейся держателем, состав.ляет 01 мм Ягеометрический размер 0,5 х0,2 мм). Длина первого участка 3 мм. Площадьпоперечного сечения держателя на втором участ.ке 0,21 мм (геометрические размеры 0,7 х0,3 мм), . Длина второго участка 1 мм , Пло.щадь поперечного сечения держателя на третьемучастке 0,12 мм 1 геометрические размеры0,4 х 0,3 мм). Длина третьего участка 2 мм,Площадь поперечного сечения держателя на чет.вертом участке 0,21 мм (геометрические раз.меры 0,7 х 0,3 мм). Длина четвертого участка 8 мм, Ширина паза составляет О,1 мм, Конфигурациюстержня выполняют яа электроэрро.зионном станке. В паэ у основания стержнявставляют пластину из нитрида бора толщиной0,1 мм и размерами 5 х 2 мм. Стержень механически зажимают токоподводамиустановленеными на диэлектрическом овновании (материалА 103) диаметром 23 мм и толщиной 7 мм. Положительный эффект, достигаемый от использования предлагаемого изобретений, состоит в локализации излучающей поверхности ка. тодного узла (практически длина излучающей поверхности не превышает длину первого участка держателя, т, е. не более 3 мм), что значительно сокращает нагрев и деформацию модулятора, и увеличение долговечности катод- ного узла за счет диффузии лантана в процессе работы из второго участка держателя в первый.