Способ изготовления игольчатых холодных эмиттеров

.69 (21) 1349983/26 1) М. Кл, Н 01 и присоединением заявкиН 0135 Г 0 Государственный кометСовета Мнннстроа СССпо деиам нзооретеннйн открытнй(45) Дата опубликования описания 16,03.76И. Комяк, В. Г, Павг 71) Заявитель 4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИГОЛЬЧАТЫХ ХОЛОДНЫХЭМ И ПЕРОВ посооам изИзобретение относится к отовления игольчатых холодтонких ления о водяших игл с рад ого конца менее 3 ретение может в областях, гд нием или испол ыть использ имеют дело изготовле зованием мет трыми концам тонких антика ллическихнапример,одов для л с краинепроизводств око трофокусных ро разрешения,тх источников трубо нтгеновскихострийных ав оионизационческих зоннов, элек и др Известен способэлектролитическимной ванне, содержашрасположенный на нкой жидкости и нал зготовления острий равлением ей ртутный ем слой диэ тый поверх трехслоилектрод,ектричеснего слой ти, в которую введен вт оволочная заготовка по травяшеи рой элект жидкос од. Г 1 р обу и этому спотак, чтобэлектроли дин а и дов, тонких электродов, микроманипул гружается вертикальноее конец проходил сквозьгой опускался в ртуть.М Рабинович и В. Н. Шреднйк: .: Травление заканчивается с отделениелнижней части заготовки,Однако таким способом получаются острия характерной невыгодной с точки зРения применений формы: цилппдрпчес ка проволока резко с крутым канут ом переходит в тонкий шпиль с весьма л 1 алыл 1 углом конуса, заканчиваюшийся острием, Длинный и тонкий шпили затрудняют тепл. обмен между массивной частью проволоки и концом острия. По этой причине конец острия трудно очистить при вакуумной обработке и, с другой стороны, он легко перегревается при больших плотностях элшссионного тока, Острия такой формы в итоге менее стабильны, чем острия с отно и- тельно большим углом конуса, сохраняющимся до самого конца острия, Ллппа пшиля - не менее половины толцшны слоя электролита. Как показал опыт, эту толпшну не удается сделать лтеньше 1 мм, Описанная форма острия получается за си.т того, что травление происходит вдоль ьсей части проволоки, погруженной в эл кгро293515 В качестве исходного объекта берут проволочную заготовку (не обязательно круглого сечения), Заготовку подвергают травлению в травяшей жидкости электролитическим либо химическим путем. Травление ведется в травильной ванне, содержащей по крайней мере два слоя: слой травяшей жидкости (даОИ" 3% дшМили смесь нЗРО"3 4 30 ННОЗ и СНЗ СООН для Со. )дляи слой несмешивающейся с ней инертной жидкости, т.е. нетравяшей (ССГ 4). Расположение этих двух слоев относительно верха и низа не очень сушественно, и его можно изменять3 в связи с побочными целями. Наиболее существенным приемом предлагаемого способа является покрытие боковой поверхности подлежащей травлению проволочной заготовки40 веществом, например лаком, .хорошо растворимым в инертной жидкости и нерастворнь мым в травяшей жидкости, Растворимость примененного покрытия в инертной жидкости при данной температуре должна быть45 такой, чтобы эа время от нескольких секунд до минуты оно полностью растворилось, обнажив поверхность металла заготовки,С другой стороны покрытие должно надежно предохранять заготовку от воз действия травяшей жидкости в течение всего времени травления, После операции лакировки заготовку погружают в травильную ванну так, чтобы она пересекла границу раздела жидкостей и жестко закреп ляют заготовку в том ее участке, который располагается выше границы раздела жидкостей. При этом положениВ границы разела относительно за;отдвки четкд фиксируется.60 ВЦепь изобретения - изготовление рстрий с более выгодной для примененийформой, а именно острий с укороченнойконической частью. Эта цель достигаетсявведением новой операции: перед погруже-нием в травильную ванну боковую поверхность проволочной заготовки покрываютвеществом (например. лаком, канифолью),хорошо растворимым в нетравяшей, инертной жидкости и нерастворимым в травяшейжидкости, В таком случае травление проис,ходит в предельно тонком слое вблизи границы раздела двух упомянутых жидкостей.В результате этого после перетравлениязаготовки получается короткая коническаячасть для острий образующихся как на закрепленной, так и йа отделившейся частизаготовки,Предлагаемый способ осушествляетсяследующим образом,На чертеже изображено приспособлениедля осуществления предлагаемого способа.Заготовка 1, покрытая слоем лака 2,погружена в травильную ванну, где травяшая жидкость 3 размещена в верхнем слое,Выше границы раздела 4 лак сохранитсяи не допустит травления заготовки, Нижеграницы раздела инертная жидкость 5 растворит лак и будет соприкасая;ься с частью10 покрытия, прилегающей к границе разделажидкостей, В той мере, в какой произойдет растворение лака выше границы раздела, к узкому кольцевому участку поверхности заготовки, оттесняя инертную жидИ кость, получит доступ травяшая жидкость,Это обеспечит травление в узком пограничном слое вблизи границы раздела жидкостей. По мере травления образующаясяперетяжка разрывается под действием ие 20 са нижней части заготовки (эа вычетомархимедовой силы), После отделения нижнейчасти заготовки процесс травления прекращают или же (например, для отделившейсячасти, попадаюшей в инертную жидкость)он прекращается сам. Дальнейшее травление может повести к затуплению острий,В качестве холодных игольчатых эмиттеровмогут использоваться обе части заготовки: верхняя, закрепленная, и нижняя, отделившаяся.Травление может производиться либоэлектролитическим путем одним из известных способов, либо химическим путем, Предлагаемый способ дает возможность получать за счет химического травления тонкиеострия выгодной для применений формы цривозможности получения заданного радиусаострия и при автоматическом окончаниипроцесса в нужный момент или при простойрегистрации этого момента (отделение нижней части заготовки).Вопрос о том, какой слой располагатьсверху - инертный или травяший, - решается при конкретном выборе рецепта травления для данного материала заготовки, Приактивном выделении пузырьков предпочтительное расположение, показанное на чертеже, так как в таком случае пузырьки вменьшей степени возмущают границу раздела жидкостей. Если же выделение пузырьков невелико, более выгодным оказынаетояобратное расположение слоев, ибо црцэтом тяжелые продукты растворения;.ицотовки легче отводятся из области травления,П редлагаемый способ обеспечивает получение острий без тонкого шпиля, с укороченной конической частью, Такая формаострий позволяет хорошо обезгазить иСоставитель Г.Жуковедактор Н.КараванскаФехред Н,Ханеева ектор В.Брыксина зд. и 1 Ч. Заказ ,фЯ Тираж 83 З испо сударствеиного комитета Совета Министровпо делам изобретений и открытийМосква, 113035, Раушская наб., 4 ИПИ Предприятие сПатент, Москва, Г, Бережковская наб., 2 очистить их во время вакуумной откачки,При высоких плотностях тока эта формаспособствует .хорошему теплоотводу в сторону цилиндрической части острия, Всеэто обеспечивает стабильную работу такихэмиттеров в качестве автоэлектронных катодов и меньший износ в режиме перехода в вакуумный пробой.Вместе с тем, предлагаемый способсохраняет возможность управлять полученным радиусом острия за счет размеровотделяющейся части заготовки,Предмет изобретения 1, Способ изготовления игольчатых холодных эмиттеров путем погружения проволочной заготовки в ванну, содержа щую травящую и инертную жидкости так,что она пересекает границу раздела жид костей, и последующего травления заготовки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения стабильности эмиттеров в процессе их работы, боковую по 5 верхность проволочной заготовки передпогружением в ванну покрывают веществом, растворимым в инертной жидкостии нерастворимым в травящей жидкости,например канифолью.10 2, Способ по п. 1, отличающ и й с я тем, что в травящую жидкостьпомещают электрод,и, используя проволочную заготовку в качестве другого электрода, травление проволочной заготовки15 производят электролитическим путем.3. Способ по пп. 1,и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью облегчения отвода тяжелых продуктов растворения заготовки из области травления,20 инертную жидкость располагают поверхтравя щей,