Материал термоэлектронного эмиттера

Щ 1 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик а 734829) МАТЕРИАЛ ТЕРМОЭЛЕКТРОННОГО ЭМИТТЕРА Для достижения лическую матрицу ла рения вводят сл динения - твердые щелочноземельных дах редкоземельных тана в соотношени при содержании сло 4 вес,%, например борида бария в гекуказаннои цели в метализ тугоплавкого металожные устойчивые соерастворы гексаборидов металлов в гексабориметаллов группы лани от 090,1 до 0604 жного гексаборида 0,4 - твердый раствор гексасабориде лантана. Материалы н торых вводились растворы гексаб высокими и стаб эмиссионными па основе рения, в сост указанные выше тв ридов 1 а и Ба, обла льными термо-и втор раметрами. в кордые дают ичноич- для Изобретение относится к электронной технике и предназначено для изготовления эффективных термоэлектронных эмиттеров СВЧ-приборов магнетронного типа.Известны материалы термоэлектронных катодов, высокие эмиссионные свойства которых обусловлены использованием твердых растворов боридов щелочноземельных (ШЗМ) и редкоземельных (РЗМ) металлов 11. Эти материалы не могут быть использованы в качестве катодов приборов магнетронного типа из-за малых значений коэффициента вторичной электронной эмиссии (КВЭЭ) 1, в то время как для работы приборов М-типа КВЭЭ желательно иметь 2.Вторично-эмиссионные свойства катодов такого типа можно повысить, используя в качестве материала матрицы металлы, КВЭЭ которых лежит в интервале 1,6 - 1,8 (Ке, Р 1, 1 г). Поскольку Р 1 и 1 г - драгметаллы, наиболее предпочтительно применение рения.Известны также катодные материалы на оо основе рения с добавками гексаборида лантана. Катоды из таких материалов обладают значениями работы выхода 2,7 - 2,8 эВ; величина КВЭЭ достигает лишь 1,95 121. Однако такие, материалы имеют ограннное применение. Целью изобретения является повышениовня термо- и вторичной эмиссии. Плотность тока насыщения при р ых температурах и значениях КВЭ ышеу.;азанных сплавов приведены в ице.(Ь Ва) 7 2 5 Из таблицы видно, что наилучшими термоэмиссионными свойствами обладают сплавы, в состав которых вводится сложный гексаборид с соотношением гексаборидов ЕаВ 6.:ВаВ, от 0,9:0,1 до 0,6:0,4,На чертеже представлены значения КВЭЗпри различных температурах,Из чертежа видно, что КВЭЭ сплавов ссодержанием сложного гексаборида 0,5 -4 вес.%;ф.Таким образом, наилучшими эмиссионными свойствами в совокупности обладаютсплавы, в которых содержится 0,5 - 4 вес,%сложного гексаборида с соотношением ЕаВ,::ВаВ, от 0,9:0,1 до 0,6:0,4.Эмиссионные свойства предложенных материалов превышают аналогичные для спла 5вов на основе рения с добавками гексаборида лантана.Высокие и стабильные эмиссионные характеристики предлагаемых материалов обусловлены свойствами сложного металлоподобного соединения и процессом взаимодейсте вия материала основы с активными добавками. Известно, что образование моноатомн"й пленки атомов РЗМ и ЩЗМ на поверхности тугоплавких металловзначительно улучшает эмиссионные свойства такой системы. При нагреве предложенных материалов до рабочей температуры в процессе взаимодействия рения с гексаборидом и Ва образуются свободные атомы Еа и Ва, диффундирующие на поверхность и образующие моноатомную пленку сложного соста734829 ЯЮ 5Спйржа Составите Техред К.Ш Тираж 844 Государственного елам изобретений ква, Ж - 35, Рау Патент, г. Уж гоь Г. Жуковауфрич КП кторЕ. Пасное едактор И.Шубинааказ 2098/54ЦНИИПИпо д113035, Мофилиал ППП комитета СССн открытийская наб., д.од, ул. Проект ая,ва. Использование сложных гексаборидов указанных выше составов обеспечивает как оптимальную скорость взаимодействия матрицы с активным веществом и, следовательно, поступление атомов ЩЗМ и РЗМ на по- . верхность, так и оптимальный состав и структуру пленки атомов на поверхности, ответственной за высокие термо- и вторично-эмиссионные параметры материалов.Предлагаемый материал изготавливают следующим образом. Порошки бора, окисла РЗМ и карбоната ЩЗМ перемешивают для равномерности распределения, затем прессуют в штабики при давлении 0,45 - 0,5 т(см. Содержание окиси ЩЗМ в смесь вводится с 10 - 12% избытком. Штабики подвергают термической обработке при 1900 С в течение 1 ч в вакууме не ниже 110 4 мм рт, ст., в результате которой образуются твердые растворы гексаборидов ЩЗМ в гексаборидах РЗМ, Гексаборид измельчают в порошок, используемый при изготовлении эмиттеров. Эмиттеры изготавливают обычными методами порошковой металлургии из шихты, представляющей смесь.рения и сложного гексаборида. Эмиттеры из предложенного материала стабильно работают в течение не менее 2000 ч.формула изобретения Материал термоэлектронного эмиттерана основе тугоплавкого металла, например,рения, содержащий в виде активного вещества гексаборид редкоземельного металла группы лантана, отличающийся тем, что, с целью повышения уровня термо- и вторичнойэмиссии, гексаборид редкоземельного металла введен в виде твердого раствора с гексаборидом щелочноземельного металла в соот 1 ношении от 0,9:0,1 до 0,6:0,4 при общем содержании сложного гексаборида 0,5 -4 вес. %.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРф611260, кл, Н 01 1 1/14, 1975.2. Кудинцева Г, А. и др. Электроннаятехника, серия Электроника СВЧ, 1,67,11,с. 73 Эмиссионные свойства сложных эмиттеров на основе гексаборида лантана (1 рототип). Фо Ожнвго гскб фарида