Катод из торированного вольфрама или молибдена

СССР Ж 6 И 33 Класс 2 д, 13 аа ИОАН Е ИЗОБРЕТПДТЕН У Зарегистрировано в Бюро и оореп 5 ени электрослаботочноизобретатель ин-ц лавиое управлениДействительный промышленноиктор О, Аллен: КАТОД ИЗ ГОРИРОВАННОГО ВОЛЬФРАМА ИЛИ МОЛИВДЕНА ом ва Лв 36302 (303205ода23 сентяор 55 1940 го:1 н нтября 1910 года в Наркомэлектроп Опубликовано 31 августа 1945 Заявлено 23,.1 сйствие па нта распгостоаняется на 1 о лет от Данное изобретение Относитсяэдектронньв Приборах и особгннок улучшениям в их термионных, излучаюших электроны, катодах.В обычных электронных лампахГераИонные катоды в виде нитиобыкновенно изготовляются из чн.стого вольфрама, активированныхторированных 5 ольфрамовыхи никелевых нитей с оксидными покрытиями. Чисто вольфрамовый ка.тод является очень устойчивым излучателем и достаточно экономичен,однако для получения большойэмиссии он требует Очень высокихрабочих температур. Активированные торированные вольфрамовы.катоды могут работать при болггнизких температурах, чем чистовопьфра 5 мовые, и с большей эконо.ачностью, однак 5 О их эмиссионнаяактивность сильнег пс двержеиявредному воздействию кислород;1и других газов; они 5 нгдсстаточноустойчивы при расоте на высокомнапряжении и тргсуют специальнойобработки,Кроме ТОГО, как показал опьп,при работе на ультравысоких частотах, порядка, ьа 5 прихер, 1516 мг 1 аеерц, эмиссияактивированныхОрированных вольфрамовых катодОВ СТЯНОВИТСя НЕу СтойЧИВОй, о иногда и вовсе исчезает. Эти катоды хрупки и при Высских тс.перв турах быстро дезактивиру 1 отся теряют способность излучать достаточнсе для эксплоатации число электронов.В отличие От вольфрамовых окс 11 дные никелевые .катоды могут работать при более низкой темпер.тург. Они достаточно экономичны, НО не ьОг ут удовггтьорительн О раб О- тать в лампах с высоким напряжение 1, напрмгр, псрязка 1000 Воль, и кроме того в изготовлении требуют специльных процессов обрабс - ки. 1 Ориров 1 н 11 ый аОлиодсн Гакжг хорошо изучен Няк катод нгпосредсстаенцого накала. Он слясо устой В, ОЧСНЬ ЧуВСтантгЛЕН, К ВОЗдЕй 1- вию газов в лампе и для 1 олучения удовлгтвс 1 мТельнс 1 змис ии должен работать при высоких тг,мпср- турах порядка 1400 в 16 С. По этим, а также и другипричи . торированный молибден не .наше,1 широксго прюгнгния н качес 1 е мяте",иалз тля 10 тсй 1 кя 1.1 н,В Обычных в"кмумных и, и . Я.5 О- разрядных;Ямпах, рбогОгцих на НЫСОКОМ НЯП;.Яжги:И, ПРИМЯИЯ 1 ОТ.Нтолько нитевые катоды, так как оксидированные покрытия подогревных катодов при высоких напряжениях быстро разрушаются. До снх пор не найдено еще материала, который без покрытия давал бы достаточную эмиссию без нагрева до высокой температуры, практически трудно достижимой в обычных катодах косвенного накала.Предлагаемый настоящим изобретением катод также изготовлен нз торированного вольфрама или молибдена, но отличается тем, что он обрасотан электролизом в кислой ванне,Нормальная рабочая температура обработанного таким образом катода яа несколько сот градусов Кель- вина ниже рабочей температуры ламп обычн 1 ого типа с обычными активированными торированными вольфрамовыми катодами при обычных анодных напряжениях. Гри этом тот же анодный ток при предлагаемом катоде и нормальной для него рабочей температуре получается при мощности на единицу площади, равиой от половины до двух третей, сравнительно с обычным активированным вольфрамовым катодом при его нормальной температуре.Это объясняется, йовидимому сле цу ющим.В процессе электролиза чрезвычайно большое электростатическое поле действует на помещенный и качестве катода торированный вольфрам или торированный молибден таким образом, что ионы водорода проникают в кристаллическую решетку металла. Если затем водород мгновенно освобождается при нагреве, кристаллическая структура поверхности, нити нарушается и металлическая поверхность становится на мгновение полужидкой, За время нахождения в этом полужидком состоянии поверхностное натяжение становится опособным перевести поверхность металла в аморфное состояние и удержать металл при этом положении без рекристаллиэации, В результате, энергия поверхностного слоя ввозрастает и увеличивается поглощение тория,Предлагаемый катод изготовляется следующим образом,Вольфраму или молибдену для образования основы придается торий и затем соединение обрабатывается электролитом в кислой ванино. Но этой обработке можно также сначала подвергнуть чистый всльфрам или молибден и после это.покрыть торием.Торированная малибденовая или торированная вольфрамовая основа может быть изготовлена в виде гибкого прутка из металла, смешанного со связующим веществом, Прц изготовлении катода из молибдена порощкообразный нитрат тория можно добавить к порошкообразным окислам молибдена до восстановления окислов или же добавить торий к окислам молибдена после восстановления, но пере% консолцдацией металлического порошка путем уплотнения его до твердого состояния, Количество тория может колебаться в пределах от /2 - 1",о до 10 от веса металла. Правда, вольфрам с содержанием тория больше 2 - 3 Ь чрезвычайно хрупок и тверд и обработке, но всобщг желательно для получения лучших результатов прибавлять торин столько, сколько это допускагтс вольфрамом, но с условием, что последующие процессы штамповки и протяжки не будут затрудненьс.Практически оказалось возможным повысить содержание тория до 1 Ч 2% для вольфрама и ло 3 о для молибдена.Из такого торированного металла можно изготовлять нить. Вообще же, чем выше процентное содержание тория, тем лучше эмиссия, Вместо тория можно применять также циркон, уран, церий, титан, ванадий, итрий и лантан. Обработку электролизом производят в слабом, напра. мер, 0,5-процентном растворе серной кислоты.Можно, применять для кислой ванны и другие кислоты: хромовую Н 2 СгО;), уксусную (СНЗОг) илц соляную (НС 1). Плотность тока в проце:се электролиза может колебаться и широких пределах, ог нескольких миллиампер до 1 ампераб 51 оо Предмет патента Катод из торированного вольфрама или молибдена, о тдич а ющ и йся тем, что он обработат; электролнзом в кислой ванне. Техн. редактор М, В, Сжольесова баев. редактор Д. А. Михайлав.Ч 4 И 24. Подписано к печати 18/11-1947 г. Тираж 500 экз, Цена б 5 к, Зак, 351 Типографии Госнланиэдата, им. Воронского, г. Калуга на квадратный сантиметр, однако л,дя получения наилучших результатов рекомендуется бррать плотность ь 1 ампер на 1 см и обработку производить в течение 1 минуты.Полученная торированная проволока может быть использована для изготовления термионного катода без дальнейшей обработки, однако лучше отжечь обработанную элекгролизом торированную вольфрамовую основу путем нагрева до 15002000 К в течение приблизительно 10 минут, в результате чего обдегчается процесс активизации ни"ни. Желательно также (однако нс обязательно) для получения ст;,- бильной эмиссии подвергнуть нит. вольфрамовую или молибденовую, обработке прп работе электронной лампы, содержашей нить, о нормальными напряжениями на электродах, в колебательной цепи в теченис приблизительно пятнадцат м:311"Г.