Способ изготовления катодов

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАТОДОВ Изобретение относится к электронной технике, в частности к способам изготовления термоэлектронных эмиттеров элект ровакуумных приборов различных типов.Известен способ изготовления катода,5 основанный на запрессовке в металлическую трубку смеси из шелочноземельных металлов с добавлением к ним шелочных металлов и дальнейшей ковке или волочении этой тоубки до получения требуемого1 О размера. После этого полученную заготов- ку нарезают под размер катода и прокаливают для удале ния материала трубки1 . Однако не для всякого состава можно получить однородную массу, вследствие че 5 го возникает анизотропия термоэмиссионных и прочих свойств. Кроме того, при удалении материала трубки путем нагрева до высоких температур сильно загрязняет ся катод и обедняется легкоплавкой ко 1 понентой состава. Известен также способ изготовления катодов путем формообазования эмиттируюшей поверхности и ктивировки , 2 . Если материал катода пластичен, то из него изготавливают ленту или фольгу и последующими операциями формообразования штамповка, точение) ему придают требуемую форму, Причем эмиттируюшую поверхность доводят шлифовкой или полировкой до высокого класса чистоты, Шлифовка требуется для уменьшения степени черноты катода и, следовательнодля увеличения КПД катодного узла, После этой операции формообразования проводят активировку катода.Недостатком такого способа изготовления катодов является часто невысокая плотность тока эмиссии катода, а также то, что безвозвратно теряется большая часть материала катода.Целью изобретения является повышение плотности тока эмиссии катодов.в 1,5-2 раза.Цель достигается тем, что по предлагаемому способу после операции формообразования катода с его эмиттируюшей по верхности снимают поверхностный слойэлектроискроаым способом в режиме резания, после чего проводится активироаание,Были проведены эксперименты с катодами иэ сплааов 3 г-йг-.п, где былообнаружено, что катод, эмиттирующая поверхность которого обработана электроискровым способом, в 1,5-2 раза увеличивает плотность тока эмиссии по сравнению с катодом, поверхность которогопрошлифована. Укаэанные свойства катодприобретает после кратковременной активировкн при высокой температуре и сохраняет их длительное время, Например,при температуре 1700 С актиаироака продолжается 10-15 мин, при температуре1600 С - 3 ч, при 1500 С - 135 ч.Общим для этих данных является то, чтовремя актиаироаки при этих температурахравно времени испарения трех атомныхслоев поверхности.Нв чертеже показано изменение термоэмиссионного тока насыщения во временипри иэотермической выдержке при 1500 фСс катода шлифованного (сплошная линия)25и с катода после электроискровой обработки (пунктирная линия),Видно, что за 13,5 ч токи с катодовсравнялись, а спустя еще 10 ч ток эмис;-,сии с катода, обработанного электроискроЗОвым способом, а 1,5-2 раза больше, чемсо шлифованного катода.Процесс обработки эмиттирующих поверхностей катодов на электроискровомстанке проводился в дистиллированной1 3воде при напряжении 0,5-1,5 кВ в режиме резания. Заметного отличия свойствэмиттеров при обработке в указанном диапазоне напряжений резании не обнаружено.40Физическая сущность данного способасостоит а том, что происходит обогащениеповерхности эмиттера плотноупакованнымигранями, энергия адсорбцни которых, например, к лантану выше, нем граней сменее плотной упаковкой, Для иридия,например, этот контраст достигает 1 эИ,а для платины - 1,25 эВ. Благодаря этому степень покрытия поверхности термоэмиссионноактнаной компонентой увеличивается, а вместе с ней увеличивается и плотность тока эмиссии.Предлагаемый способ изготовления катодов позволяет удешевить их производство эа счет исключения операции шлифовки, трудоемкой и малопроизводительной, кроме того невозвратимо теряется большое количество драгоценного материала еВозрастание плотности тока эмиссии с катода,обработанного электроискровым, способом, в 1,5-2 раза даст возможность эксплуатировать катод при более низкой (на 50-100 С) температуре. Это позволит увеличить долговечность катода не менее чем в 3 раза и, соответственно, возрастает долговечность ЭВП.Что касается некоторого увеличения степени черноты по сравнению со шлифованным катодом, то оно не превышает 5-7%, так как электроискровая обработка способна обеспечить чистоту поверхности иа уровне 0,125 ьФ ор мула изобретенияСпосор йзготоаления катодов, например металлосплааных, включающий операции формообразования эмиттирующей поверхности и активировки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увелйчения плотности тока эмиссии, с эмиттирующей поверхности катода после операции формообразования снимают поверхностный слой электроискровым способом а режиме резания, после чего проводят активировкуИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 17510, л. Н 01 Х 9/04, 1930,2. Лебединский М. АТехнология электровакуумного производства. М.-Л., Госэнергоиздат, 1967, с. 20-25 (прототип).472/52 Тираж 923 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ул. Проектна филиал ППП фПатентф, г. Ужгор Составитель Г. ЖуковаИ. Шубина Техред М. Патио Корректор М. Нигула