Катод прямого накала

) КАТОД ПРЯМОГО НАКАЛА Изобретени тносится леккрепл оводников кого катода Эмиттер тр значитель о больше, чемев термол т г я теплопрот толразпотеру.ее кжателя держателя к эм епла 1) поступа вух сторон от д по формуле сти одо 10гд е т теплопроводносФателя; н держател ение дер на держа азования т 5 - се Е-доб ра ет стк л ичес- огреперепада темпе о ь е накала 121, виде пласдержателе. ля с помоИзвест содержаще тины, котВертикаль мо н катод о термо иттер е ржа е час троннои мехнике, преимущественнокатодам для ЭВП.Известны катоды прямого накалЭВП в виде проволоки или ленты,крытые, например, слоем оксида,щиной 60-100 мкм. В этом случаемер катода (диаметр, толщина.) вкрытой эмиссионным материалом чамало отличается от непокрытого пгревателя и величина достижимойпературы определяется лишь термокостью катодного материала 11 .Недостатком этих катодов явлто, что поверхность катода практки полностью повторяет форму подвателя (проволоки, ленты) и трудполучить эмиттирующую поверхносдругой геометрии, например, в виддиска, части сферы и т,п. щью опорных на изолятор имеет диаме ширина держ эмиттера ос водностью о Количество эмиттеру с д определяется 0=2 е ) - коВ этой конструкции величина теплоого потока (, поступающего к эмит-еру, ограничена геометрическими пара етрами держателя . и его допустимойбемпературы. Поэтому площадь в эми 1- ера, нагреваемая до температуры Ту акже ограничена сверху соотношениемЕтого 63 87 полученным .из уравнении теплового оадансаЕ=ю э Вгде 6 р - приведенный коэффициентчерноты;- коэффициент пропорциональности;Т - температура эмиттера;59 - излучающая площадь эмиттера.Недостатками данного катода являются его низкая экономичность и ограничение по площади эмиттирующей поверх,ности, которая может быть разогретадо требуемой температуры. Например,для катода такой конструкции диамет"ром 2,5 мм и иагреваемого с помощьюпроволоки круглого сечения 0,35 ммполучены следующие результаты; температура катода 1650 С, мощность накала 16 А 2,5 В40 Вт, долговечность -несколько тысяч часов, КПД д 2 Х. Примощности накала 19 А 3,2 В = 61 Втподогреватель кратковременно нагревает катод до 1800 С и перегорает, Катоды большего размера на данной проволоке нагреть до такой температурынельзя.Цель изобретения - повышение КПДкатодного узла.Поставленная цель достигаетсятем, ч го в катоде прямого накала, содержащем эмиттер в виде пластины, закрепленный на держателе, пластинаэмиттера выполнена, по крайней мере,из двух частей с зазором, увеличивающимся в сторону держателя, у которого он равенА= 2 - а,5где с, - зазор;Х - теплопроводность держателя- площадь сечения держателяч, - общий тепловой поток эмиттера;Ь 1 - перепад температур междуэмиттером и держателем.На фиг. 1 представлен катодный. узел, общий вид; на фиг, 2 - графикраспределения температуры на известном катоде; на фиг, 3 - то же, напредлагаемом катодеКатодный узел содержит эмиттерзакрепленный на держателе 2, концыкоторого с помощью опорных проводников 3 закреплены через изоляторы 4 навтулке 5.Эмиттер выполнен в виде диска,разделенного на две части. Минимальное 3302расстояние между ними у эмиттирующейповерхности определяется возможностями технологии. Из графиков распределения температур видно, что на предлагаемую эмиттирующую пластину катодапоступает тепловой поток, равный 4 0вместо бывшего ранее 2 . ЕслиЫ 21 -а, то экономичность катодайуменьшается вследствие уменьшения теп 10 лового потока, нагревающего эмиттирующую пластину теплопроводностью ивозрастающими потерями тепла излучением в окружающую среду. При 3,(21 Ь 1бколичество тепла, выделенное на дер жателе прокодящим по нему электрическим током 1, недостаточно для поддержания заданной температуры пластины,так как Я=Я -ЯИзготовлен и испытан катодный узел щ 0 с эмиттирующей пластиной 3,5 мм с высотоймм, При этом величина зазораэмиттирующей пластины в зоне держателя 0,8 мм, а в эмиттирующей зоне 0,0 в0,2 мм. В результате испытаний катодный узел был притемпературе 1650 С.Нри диаметре таблетки 3,5 мм потребляемая мощность 242 Вт, а КПД 237.Формула изобретения30Катод прямого накала, содержащийэмиттер в виде пластины, закрепленныйна держателе, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышения КПДузла за счет обеспечения равномерногопрогрева эмиттера, он выполнен, покрайней иере, из двух частей с зазором, увеличивающимся в сторону держателя, у которого он равен 40=11 - 11ЯЯ 1где д. - зазор;теплопроводность держателя;4 - площадь сечения держателя;О, - общий тепловой поток с эмиттера;- перепад температур междуэмиттером и держателем.50 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе .Добрецов Л.Н., Гомоюнова М.В.Эмиссионная электроника. М., "Наука",1966, с, 205,2. Акцентованная заявка Японии53-29061, кл, 99 А 11, опублик.1978 прототип).