Катодный узел

Союз СоветскихСоциалистическихРеспубпик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УДК 621.384. .6 Г 088.8 Д Опубликовано 30.06.81. Бюллетень,% 24 ло делам изабретений и аткрытийДата опубликования описания 30. 06. 81(54) КАТОДНЫЙ УЗЕЛ 10 Изобретение относится к электронике, точнее к испарительным устройствам, предназначенным для эффек. тивного охлаждения источников тепла и может быть использовано в различных отраслях техники, где требуется интенсивный теплоотвод.Известна конструкция катодного узла для вторично-эмиссионного катода Г 11Известен также катодный узел, содержащий корпус с расположенным в нем бойлером и катодом Г 21.Однако при изменении величины теп 15 лового. потока меняется температурный перепад между теплоносителем и охлаждаемым объектом и соответственно меняется температура последнего.Цель изобретения - обеспечение стабильного теплового режима при переменных нагрузках и ускорение выхода в рабочий режим путем регулирования отвода тепла от катода,2Указанная цель достигается тем,что в катодном узле, содержащем корпус с расположенным в нем бойлероми катодом, к корпусу бойлера жесткоприсоединен терморегулирующий элемент,выполненный в виде цилиндра, верхний торец которого имеет воронкообраз"ную форму и образует зазор расчетнойвеличины с дном бойлера, а другой торец снабжен полостью, заполненнойрасчетным количеством тлегкоплавкого материала и, соединенной каналомс зазором, а на боковой.поверхностижестко установлен катодПри этом на верхний торец цилиндра и дно бойлера, нанесен материал,например, молибден, образующий покрытие, несмачиваемое легкоплавким ма- .териалом.На чертеже показана предлагаемаяконструкция катодного узла, разрез.Устройство состоит из корпуса 1с расположенным в ией бойлером, заполненным высокоэффективным теплоно"ЭО 3 84301 сителем 2, например водой, к кото, рому жестко присоединен терморегулирующий элемент 3, на котором укреплен катод 4.Бойлер выполнен из высокотеплоироводного материала, например. меди. Дно бойлера имеет коническую форму.Терморегулирующий элемент 3 представляет собой цилиндр.из высокопровдного материала, например молибде на, На одном из торцов выполнена полость, в которой находится легкоплавкий материал 5 с температурой плавления ниже минимально допустимой рабочей температуры катода, например 15 сплав Ро. Другому торцу придана воронкообразная форма, причем угол раскрытия воронки равен углу при вершине конуса, образующего дно бойлера,20Терморегулирующий элемент присоединен к корпусу таким образом, чтомежду его воронкообразным торцом иконусообразным дном бойлера образован зазор 6 расчетной величины, соединенный каналом 7 с полостью, содержащей материал 5.Дно бойлера и воронкообразный торец терморегулирующего элемента, образующие зазор 6, имеют покрытие, например молибденовое, несмачиваюшеесярасплавленным материалом 5, содержащимся в указанной полости, выполненной на одном из торцов цилиндра.Количество расплавляемого матери 35ала 5 выбирается таким, что при минимальной допустимой рабочей температуре катода, его объем равен суммарному объему полости, в которой оннаходится, и объему канала 7. Величи-на зазора 6 выбирается такой, чтобыпри изменении температуры плавящегосяматериала 5 от минимальной до максимальной допустимой рабочей температуры катода величина приращения объема 45расплавленного материала 5 равняласьвеличине объема, образованного междудном бойлера и воронкообразным торцомтерморегулирующего элемента с учетомтемпературного расширения конструкционных материалов.При температуре катода 4 ниже минимальной рабочей температуры терморегулирующий элемент 3 отделен отбойлера зазором 6, имеющим большое термическое сопротивление. Таким образом тепло от катода не отводится и идет на разогрев терморегулирующего элемента, плавление и разогрев материала 5. Время разогрева определяется мощностью, выделяемой на катоде, теплоемкостью терморегулирующего элемента, теплотой плавления материала 5 и его массой.При нагреве катода 4 до минимальной допустимой рабочей температуры, материал 5, находящийся в полости в жидком состоянии, заполняет полость и канал 7. При увеличении температуры катода выше минимальной рабочей материал 5 из полости через канал 7 заполняет часть зазора 6 и обеспечивает тепловой контакт терморегулирующего элемента 3, а соответственно и катода 4 с бойлером, и тепло от катода отводится кипением теплоносителя.В предлагаемой конструкции в отличие от известной применен более эффективный теплоноситель, что позволяет отвести от катода большую тепловую мощность. Кроме того, термическое сопротивление между катодом 2 и бойлером 6 зависит от мощности тепловыделения на катоде, причем эта зависимость обратная, что позволяет при изменении нагрузки более точно поддерживать температуру катода на определенном оптимальном уровне и соответственно повысить надежность работы прибора, увеличить срок его службы.В предлагаемой конструкции охлаждение катода начинается только после того, как он прогреется до минимально допустимой рабочей температуры. Это позволяет значительно улучшить такой важный показатель прибора, каквремя выхода в режим.Формула изобретения1, Катодный узел, содержащий корпус с расположенным в нем бойлером и катодом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения стабильного теплового режима при переменных нагрузках и ускорения выхода в рабочий режим путем регулирования отвода тепла от катода, к корпусу бойлера жестко присоединей терморегулирующий элемент, выполненный в виде цилиндра, верхний торец которого имеет воронкообразную форму и образует зазор расчетной величины с дном бойлера, а другой торец снабжен полостью, заполненной расчетным коли5 84301 честном легкоплавкого материала и соединенной каналом с зазором, а на боковой поверхности жестко установлен катод.2. Узел по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что на верхний торец цилиндра и дно бойлера нанесен материал, например, молибден, образующий 8 Фпокрытие, несмачиваемое легкоплавким материалом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Англии У 1263766,кл. Н 01 1 23/04.2. Патент США Р 3196936,кл. 165-47НИИПИ Заказ 5139/71 Тир ал ППП "Птент аж 784 ПодписноеУжгород, ул. Проектна