Термокатод с теневой сеткой

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИЛ ЕТЕЛЬСТВУ и 813531 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик) ТЕРМОКАТОД С ТЕНЕВОЙ СЕТ Изобретение относится к электронной технике, а именно к конструкции термокатодов с теневой сеткой для электронных пушек приборов СВЧ.Теневая сетка, предназначенная для устранения токоперехвата на управляющую сетку и расположенная вблизи поверхности катода, является элементом, от которого в значительной степени зависит ход элект- ронных траекторий в пушке и даже незначительное отклонение от заданных размеров и формы сетки приводит к существенному нарушению ламинарности электронного потока, тогда как известно, что неламинарные потоки плохо согласуются с фокусирующим магнитным полем, в результате чего возрастает токооседание на электродинамическую систему приборов. Кроме того, необходимым условием работоспособности пушек с теневыми сетками является отсутствие термоэмиссии с теневой сетки, возникающей в случае высокой температуры сетки, и попадание на нее активирующих элементов Ф с катода.Известны конструкции термокатодов с теневыми сетками, в которых теневая сетка прикреплена непосредственно на поверхносатрова и А. И. Быстрицки ти катода по всей площади сетки или в специально изготовленных на катоде пазах, причем либо вставлена в пазы, а закреплена на деталях вне катода, либо припаяна к дну паза 1.Наиболее близким к предлагаемому является термокатод, в котором теневая сетка располагается над эмиттирующей поверхностью катода (или касается ее) и закреплена по периферии на цилиндрическом держателе, соосном держателю катода и находящемся вне катода. В этой конструкции температура сетки ниже, чем температура катода вследствие эффективного отвода тепла по держателю сетки 2. Недостатками ее являются искажение формы и размеров теневой сетки, вызванное неравномерным распределением температуры по поверхности сетки, длительное установление окончательных межэлектродных расстояний при нагреве и значительные тепловые уходы расстояния катод-сетка из-за относительно большой длины держателя сетки. Кроме того, не исключена термоэмиссия с центральной, наиболее горячей части теневой сетки.Целью изобретения является сохранениенеизменными размеров и формы теневойсетки в процессе эксплуатации, а такжеуменьшение продольных размеров узла иснижение температуры и термоэмиссии ссетки.5Указанная цель достигается тем, чтов термокатоде с теневой сеткой, последняязакреплена на штырях, укрепленных непосредственно в теле катода и имеющих ступени, причем высота ступеней определяетзаданное расстояник сетка-катод. Прикреп 1 Оление сетки к штырям осуществляется известными способами, например оплавлениемконца штыря лучом лазера.Для уменьшения продольных размеровузла на катоде могут быть выполнены пазы,в которых расположены штыри с закрепленной сеткой.Кроме того, с целью значительного снижения температуры теневой сетки и термоэмиссии с нее, штыри выполнены с двумяступенями, на которых закреплены две сетки,причем одна из них служит тепловым экраном.Конструкция термокатода с теневой сеткой, закрепленной на штырях, позволяетосуществить любой вариант геометрии прикатодной области, необходимый для формирования потока электронов.На фиг. 1 - 3 показаны различные варианты выполнения термокатодов с теневойсеткой.На фиг. 1 изображена конструкция термо- ЭОкатода с теневой сеткой, расположеннойна некотором заданном расстоянии от поверхности катода. В катоде 1 закрепленыимеющие ступени штыри 2, а сетка 3 спосадочными отверстиями под диаметр верху н35неи части штыреи посажена до упора вступень. Количество штырей может бытьлюбым и определяется конструктивно.На фиг, 2 изображена конструкция термокатода с теневой сеткой, расположеннойзаподлицо или утопленной относительно 4 оэмиттирующей поверхности катода. В катоде 1 выполнены пазы, в которых закрепленыштыри 2 с сеткой 3,Достоинствами предлагаемой конструкции являются меньшая, чем у катода температура сетки, что достигается незначительной плошадью теплового контакта сеткис катодом; более равномерное, чем у известной конструкции распределение температурыпо сетке, так как сетка закреплена черезштыри непосредственно на катоде и отвод50тепла по периферии отсутствует, вследствиечего уменьшается коробление сетки принагреве; возможность довольно простоучесть тепловые уходы расстояния катодсетка, определяемые изменением линейныхразмеров штыря; резкое уменьшение времени установления окончательных межэлектродных расстояний во время разогрева засчет уменьшения длины элементов, на ко конструкция наиболее СВЧ приборов О-типа. Выполненные в экспериментальном макете измерения тепловых уходов катод-сетка показали, что в горячем состоянии расстояние катод-сетка изменяется на 0,5/ в то время как у прототипа - на 2 - 5/о. Применение второй сетки позволило снизить температуру теневой сетки экспериментальных приборов О-типа с 900 до 300 С, что приводит к уменьшению термотока более чем в тысячу раз. Форлула изобретения 1. Термокатод с теневой сеткой для электронных пушек, отличающийся тем, что, с целью сохранения размеров сетки в процессе эксплуатации за счет уменьшения тепловых уходов и коробления сетки, теневая сетка закреплена на штырях, установленных в теле катода и имеющих ступени, высота которых равна расстоянию катод-сетка.2. Термокатод по и. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения продольных размеров узла, штыри с закрепленной сеткой расположены в пазах катода.3. Термокатод по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью значительного снижения температуры теневой сетки и снижения термоэмиссии с нее, штыри выполнены с двумя ступенями, на которых закреплены две сетки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Мо 3594885, кл. 29-25.18, опублик. 1971.2. Патент США Мо 3484645, кл. 313-348, опублик. 1969 (прототип). торых закреплена сетка. Кроме того, конструкция, в которой сетка закреплена на штырях, позволяет добиться значительного снижения температуры теневой сетки по сравнению с прототипом. Пример такой конструкции приведен на фиг. 3, В данном случае штыри 2, расположенные в пазах катода 1, имеют две ступени, на.которых располагаются две сетки, причем внешняя сетка 3 служит собственно теневой сеткой, а внутренняя сетка 4 - экраном, уменьшающим величину теплового потока с катода на теневую сетку, температура которой в этом случае настолько низка,. что практически исключает возникновение термоэмиссии с нее.Предлагаемая конструкция термокатода с теневой сеткой позволяет обесгечить неизменные размеры и форму теневой сетки в процессе эксплуатации, минимальные тепловые уходы расстояния сетка-катод при разогреве, рабочую температуру теневой сетки ниже (а в определенных случаях знасительно ниже) температуры катода, что существенно увеличивает надежность работы приборов.Предлагаемаяперспективна для813531 2 3 КорректоПодписноСССРийд. 4/5роектная, 4 1303Филиал дактор А. Наурказ 342/67ВН Сост ков ТехредТираж ИПИ Государстве по делам изобретМосква, Ж - 35 ППП Патент, г. витель Г. Жуков А. Бойкас Яного комитета ений и открыт Раушская наб Ужгород, ул. П р Ю. Макарене