Катод для электрических разрядных приборов

Класс 21 д, 13 оз СССР65137 Е ИЗОБРПАТЕНТУ ЕНИ Я ПИСАН Зареги Глав равление элек вительный изобретатель ин-ц Виктор О. АлленЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РАЗРЯДНЫХ ПРИБОРО АТОД Заявлен октября 1940 года в Наркомэлектропром за ЪЪ Зб 558 (303271Опубликовано 31 августа 1945 годаатента распространяется на 15 лет от 1 б октября 1940 года Действие В обычных электронных лампах нити делаются кз чистого вольфрама, торированного вольфрама и оксидированного никеля. Чисто вольфрамовые катоды являются очень стабильными излучателями, катоды достаточно эффективны, но должны работать при очень высоких температурах для получения большой эмиссии.Торированный вольфрамовый катод может работать при меньших температурах, чем чисто вольфрамовый, и обладает большой эффективностью, но он больше подвержен воздействию кислорода и других газов, уменьшающих эмиссию, мало устойчив при высоких напряжениях и, кроме того, требует специальной обработки и просушки. При ультра- высоких частотах, например, выше 15 - 16 мегагерц, эмиссия торированного вольфрамового катода становится неправильной, а иногда наблюдается дажеполная потеряэмиссии. Торированные нити довольно хрупки и при очень высокихрабочих температурах быстро дезактивируются и теряют способностьизлучать достаточное число электронов. Оксидированный никелевый катод моовано в Бюро изо."ретениаЯ,иус 1,яа о."1 ЫП, ЯТг:"91 Цг 1 ъсп11слаботочной промышленности жет работать при более низкой температуре, чем любой из вышеназванных катодов, и обладает достаточной эффективностью, но он не может удовлетворительно работать в лампах с высокими анодными Бапряжениями (порядка 1000 вольт) и требует сложной обработки и просушки.Торированный молибдеч также исследован как материал для катодной нити; он оказался очень неустойчивым, легко подвержен вредному воздействию газа в лампе и для получения удовлетворительной эмиссии требует очень высоких температур, порядка 1400 - 1600 С. По этим, а также и другим причинам, торированный молибден не получил распространения в качестве материала для нитей ламп,В обычной вакуумной нли газовой лампе, работающей при высоких напряжениях, в настоящее время применяются только нитевидные формы катодов, так как оксидированные покрытия подогревных катодов при высоких напряжениях быстро разрушаются. До сих парне найдено еще материала, который бы без покрытий давал достаточнуюэмиссию, не требуя подогрева доочень высоких температур, практически трудно достижимых в нодогревных катодах.Для придания гибкому термионному катоду и подогревному катодудля высоковольтных газоразрядныхи вакуумных ламп устоичивости1эффективности и долговечности прижелательных рабочих температурах,высоких частотах и напряженияхуже предложено применять в качестве основы торироваиный молибден, на который наносится хрэм.Вместо молибдена можно брать эквивалентные тугоплаакие металлывроде вольфрама или тантала с темнературой плавления около 2400 Сили выше, а вместо тория - егоаналоги - цирхон, уран, церий, титан, оанадий, итрий или лантан,В условиях тяжелой работы привысоких частотах в таких катодахнаблодается испарение хрома, отложение его на холодных частях стенок лампы, ножках, прокладках;такие отложения вызывают утечкумежду элементами лампы при высоких напряжениях и уменьшениеэмиссии катода.Цель настоящего изобретения заключается в сниженж этих некелательных явлений в катодах дляэлектрических разрядных приборов,йзготэвленных из торированного молибдена, электролитически покрыюго хромом.Достигается это тем, что слойхрома подвергают про 1 каливажлю%е 2000 К в атмосфере паров аммиака.Торированная молибдсновая осноеа может быть приготовлена в видегибкого металла из спеченых порошков механической обработкойилн прессованием тонко измельченного материала, смешанного сосвязусщим веществом.Перед восстановлением порошкообразных окислов молибдена к ним1 добавляется порошкэобразный нитрат тория. Торий можно дооавлятьи окислам и после восстановления,Практика показала, что нужнотория брать сколо 3% от веса мо.либдена, но процентное содержаниеторця может колебаться в широких.пределах,Для электролитического хромирования применяется ванна из хромовой кислоты и сульфата. Берется935 г 95-,процентной хромовой кислоты и 0,45 г химически чистойсериой кислоты на один галлон воды.Толщина хрэмового пэкрытия может варьировать в широких пределах, хотя очень тонкий слой является вполне удовлетворительным.Плотность тока при хром.лровацииторированного молибдена можетизменяться в ширэких пределах: отнескольких сотых ампера до одногеампера, однако лучшие результатыполучаются при плотности околе1 ампера на квадратный сантиметри обработке в течение одной минуты,Полученная хромированная торярованцая молибденовая проволокапрэкаливается в атмосфере пароваммиака,жидкий аммиак направляется йгазовую камеру, откуда он вытесняет воздух. После этого нити прогреваются до температуры около2000 К в течение времени от 30 секунд до одной минуты, желательнотакже (хотя:це обязательно) для повышения стабильности эмиссияцрэизводить тренирэвку нити вэлектронной лампе, содержащейнить, в течение пятнадцати иинугв колебательной цепи.Изобретатель объясняет благоприятное действие прокаливания ватмо"фере аммиака тем, что электроливиче:ки осажденный хром принагревании аммиачным газом лучшесплавляется с молибденом; поэгомухром пе можеттак легко кспарятьсяи откладываться на стенках и других частях лампы, Следовательно,указаашые выше неприятные явлею я исключаотся.Катод, изготовленный по указанному способу, может работать притемпературах ца несколько сот градусов Еельвина ниже нормальнойрабочей температуры обыкновенныхтс 1 рлрованцых катодов.При работе с предлагаемым катодом в лампах обычных типов принормальных анодпых цап ряжен 1 ияхможно получить тот же анодныяеок, яо с уменьшением потребленияМ 65137 П ре дм ет и атс пта Катод для электрике:ких разрядных пр:юоров, состоящий пзторированного молибдена, покрытого электролитически хромом, от ли ч а 1 о щ и й с я тем, что слой хрома прокален до 2000 К в атмосфере паров 1 ммияка,Отв. редактор д. А, Михайлов Техн, редактор И. В. Смольикова Л 43624. Подписано к печати 18/1-1947 г. Тираж 500 экз. Цена 66 к. Зак. 351 Типографии Госплаииздата, им. Воровского, г. Калуга энергии с единицы площади в два раза по сравнению с обычными торированными катодами при их нормальных рабочих температурах.Бсли катоды, го изооретению, ирииеняются в низковольтных лампах,например, при напряжениях ниже 1000 вольт, то для повышения электронной эмиссии катоды можно покрыть окислами щелочноземельных металлов, например, окислами бария и стронция, применяя ооычные методы покрытия карбонатами бария и стронция и превращения ах в окислы.Предлагаемый, катод является очень эффективным 1 излучателем. Он может работать при сравнительно низких температурах (1200 С) и очень высоких напряжениях (приблизительно до 3000 вольт) без вся кого для себя вредя, вызываемого ионной бомбардировкой. Два последних свойства делают предлагаа."мое изобретение особенно ценным ври изготовлении подогревных катодов высоковольтных газоразрядаых и вакуумных ламп.Катод предлагаемого типа хорошо работает в лампах, примепяемых для генерирования очень высоких частот при высоких напряжениях; при этом тренировка, улучшающая начальную стабильность и рабочие характеристики, не обязательна для получения хорошего излучателя в като; катод является очень стабильным излучателем электронов и нелегко поддается вредному влиянию газа. Катод легко восстанавливает сьои эмиссионные характеристики в том случае, если он случайно подвергается воздействи 1 о очень высоких температур. Ионизация при низком напряжении не разрушгет лампу, и катод восстангвлнвяет сво;о эмиссионную способность, если подвергнется временному воздействшо высокого напряжения.