Многоэмиттерный термокатод и способ его изготовления

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ РЕСПУБЛИК(51)5 Н 01,3 120, Н 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТПРИ ГКНТ СССР ЕТЫТИЯМ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТОРСКО ИДЕТЕЛ ЬСТВ что, с целью повышения экономичности и долговечности термокатода, эмиттеры имеют диаметр выступающей части, превышающей диаметр отверстия в основании.2, Способ изготовления термокатода по и, 1, включающий операции приготовления шихты из порошка вольфрама с наполнителем, формирование эмиттеров и закрепление их в основании, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения трудоемкости, каждый эмиттер изготавливают механическим путем3. Способ изготовления термокатода по п.2, отл и ч а ю щи й ся тем;что,с целью повышения надежности катода в работе, закрепление эмиттеров в основании пооизводят пайкой. тюх Е РМОКАТОД НИЯ катод,содерние с отверложенные в ад поверхнощи йся тем,лектронной и и способуимпрегниоголучевых щественно Эмиттеры такого катода изготавливают путем заполнения пористой губки из тугоплавкого металла активным веществом. онструкция многоэмиттерноа, где в отверстия металличеия запрессованы эмиттеры, над поверхностью основаИзвестна ко термокатодкого основаныступдющиРния. Термокатод готовления ши рошка с напо эмиттеров и за Во избежание н та между эмитт усадки пористь или работе, в и порошки цирка процессе спека нием. м прио поания ании. нтакиз-за кании дятся ые в :ова(21) 2618644/25(54) МНОГОЭМИТТЕРНЫЙ ТИ СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕ(57) 1. Многоэмиттерный терможащий металлическое основастиями и эмиттеры, распоотверстиях и выступающие нстью основания, о т л и ч а ю Изобретение относится к э технике, а именно к конструкци изготовления многоэмиттерных рованных термокатодов для мн электронных приборов преиму СВЧ типа О,Известна конструкция многозмиттерного термокатода, в которой катод представляет собой сплошное эмиттирующее с торца тело плоской или сферической фармы, Формирование электронных пучков производится теневой по отношению к фокусирующему электроду сеткой или фокусирующим электродов. Однако в такой конструкции наблюдается эмиссия с нерабочих участков поверхности катода. Это приводит с течением времени к ухудшению токопрохождения в приборе и уменьшению его срока службы,изготавливается путехты из вольфрамовоглнителем, формировкрепления их в основарушения теплового коерами и основаниемх элементов при сперессуемую; смесь ввония или титана, котония сплавляются с осНедостатком рассматриваемой конструкции является ограниченная возможность компактного расположения эмиттеров в основании из-за необходимости сохранения определенной толщины перемычки между отверстиями основания, в которые формуются эмиттеры, В то время как компактное расположение эмиттеров в основании (при одинаковом суммарном токоотборе с катода и при тех же габаритах основания) позволяет уменьшить плотность токоотбора с эмиттеров за счет увеличения из площади или числа, следствием чего будет являться значительное увеличение долговечности катода и его экономичности.Основными недостатками способа изготовления рассматриваемого составного термокатода является его трудоемкость и влияние на долговечность катода в процессе дальнейшей работы:- для осуществления подобного способа изготовления необходимо предварительно изготовить высокоточную, сложную и дорогую в изготовлении прессформу, причем любое изменение размеров эмиттеров, их количества или расположения требует изготовления новой оснастки для прессования;- введение в прессуемую смесь циркония или титана влияет на долговечность в процессе дальнейшей работы, т,к, эти металлы являются активными восстановителями и взаимодействуют с окислами эмиссионно-активного вещества, вызывая повышенное испарение и оседание на керамику прибора продуктов испарения с катода и пленок самого металла(давление паров титана при рабочей температуре составляет10 7 ммрт,ст,),Указанный способ не позволяет также изготовить термокатод с эмиттерами, имеющими сферическую форму эмиттирующей поверхности, в то время как известно, что сферическая форма эмиттирующей поверхнОсти позволяет осуществлять равномерный отбор тока со всех частей катода, что ведет к увеличению его долговечности,Целью изобретения является повышение экономичности и долговечности составного многоэмиттерного термокатода с одновременным снижением трудоемкости его изготовления.Указанная цель достигается тем, что эмиттерц, выполненные в виде отдельных элементов, располэгаемых в отверстиях металлического основания и выступающих над его поверхностью, имеют диаметр выступающей части больше диаметра отверстия в основании. В этом случае эмиттеры в основаниирасполагаются более компактно (вплоть докасания рабочих частей), что увеличиваетотношения полезной эмиттирующей пло 5 щади ко всей площади основания, Экономичность и долговечность катода растут.Сущность способа изготовления предлагаемой конструкции заключается в том,что каждый эмиттер составного термокато 10 да изготавливается из пористого, спеченного, пластофицированного фольфрамамеханическим путем, например, на токарном станке. При этом на нем формируютсяпредусмотренные конструкцией проточка15 под диаметр отверстий в основании, сферана рабочей части и заданный выступ эмиттирующей поверхности. После удаленияпластификатора эмиттеры вставляются впосадочные отверстия основания до упора20 и фиксируются в нескольких точках лучомлазера; одновременно, если применяютсяметаллические припои, производится фиксация кусочков припоя, Пайка производитсяв среде водорода или вакууме высокотемпе 25 ратурными припоями с температурой плавления 1600-2000 С, обладающими низкимдавлением паров при рабочей температуре(например, молибден-рутений, молибденродий и др,).,30 На чертеже показан пример конструкции составного многоэмиттерного термокатода, который состоит иэ плоскогооснования 1 и эмиттеров 2 со сферическойэмиттирующей поверхностью.35 Эмиттеры указанной конструкции изготавливаются на токарном станке из пористого пластифицированного вольфрама,основание - из молибдена, Эмиттеры закрепляются в основании лазерной сваркой40 в точках 3, Пайка шва 4 производится притемпературе 1960 С с выдержкой 30 секунд,причем попадение припоя в рабочую частькатода в данной конструкции исключено,Предлагаемая конструкция и способ из 45 готовления составного многоэмиттерноготермокатода позволяют без примененияспециального высокоточного и дорогостоящего инструмента и оснастки изготавливатькатоды для многолучевых приборов с самым50 разнообразным сочетанием размеров, количества и формы змиттеров, Применениепроточки на эмиттерах и высокотемпературной пайки их с основанием обеспечивает надежный тепловой контакт эмиттера и55 основания без ухудшения эмиссионныхсвойств.Предлагаемая конструкция и способизготовления позволяет осуществлять оптимальный вариант составного многоэмиттерного термокатода компактно расположить711920 Составительая Техред М.Моргентал Корректор И. Муска Редактор Е. Гири каэ 4632 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС , 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 эмиттеры на основании, придав при этомсферическую форму их рабочей поверхности, что улучшит экономичность и долговечность катода. Предлагаемый способ наиболее перспективен для изготовления катодов с дискретными эмиттирующими областями для многолучевой оптики СВЧ приборов О типа.5