Катодный узел

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 1830596па делам изобретений и открытий(54) КАТОДНЬ 1 Й УЗЕЛ Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при разработке накаливаемых катодов газоразрядных приборов.Известен сетчатый полый катод5 (сферические и цилиндрические катоды) с перфорированнь 1 ми, т,е, сетчатыми стенками и одним большим отверстием. Особенности этой конструкции заключаются в том, что во время работы1 о в полости сетчатого катода образуется плазма, отграниченная от металлических стенок темным пространством. катодного падения, Имеет место параллельная работа двух катодов:т 5 металлического (его поверхность равна . суммарной поверхности металлической сетки) и плазменного (его поверхность равйа суммарной поверхностиотверстий в сетке) 1. . 20Недостаток данного устройства - большое катодное падение потенциала, что снижает его ресурс и огра-ничивает круг применения,Наиболее бли эким т ехнич еским р ешением к предлагаемому является Нетковидный катод, содержащий Совокупность металлических стержней,закрепленных одним концом на плоской металлической пластине. Его особенность состоит в том, что при равныхнапряжениях на разряде со Нетковидного катода снимают большую плотность тока, чем с сетчатого полого катода 2 ХЦель изобретения - повышение эмиссионной способности катода,Поставленная цель достигаетсятем, что в катоде, содержащем основные металличекие стержни, закрепленные одним концом на плоской металлической пластине, основные стержнирасположены по ребрам правильныхпризм и окружены дополнительнымистержнями, расположенными также .поребрам правильных призм, соосныхвышеуказанным призмам, имеющим общиеграни с соседними призмами, причем830596 расстояние между гранями соосных призм повышает длину темного катод- ного пространства аномального тлеющего разряда, основные и дополнительные стержни подключены соответственно к отрицательному и положительному полюсам дополнительного источника питания,По граням призм, образованных дополнительными стержнями, расположены промежуточные дополнительные стержни, которые одним концом закреплены на отделЬной металлической пластине. 5 10 15 20 25 Отрицательный полюс источника питания внешней цепи подключен к положительному полюсу дополнительного источника питания.Предлагаемое выполнение катодного узла позволяет получить в нем дополнительный однородный по объему разряд, который независимо от основного разряда создает плазму, являющуюся дополнительным источником электронов для внешнего разряда между предлагаемым (сложным, имеющим внутреннюю разрядную цепь) катодным узлом и анодом внешней цепи. ЭО 35 40 45 50 55 На юиг.1 и 2 схематически изображена конструкция предлагаемого катодного узла,Устройство состоит из набора дополнительных и промежуточных дополнительных стержней 1 и 2, одним концом укрепленных на металлическойпластине 3, и подсоединенных к положительному полюсу дополнительногоисточника питания. Пластина 3 имеетряды отверстий 4, через которые проходят стержни 5, укрепленные на металлической пластине 6, закрепленнойпосредством изолятОров 7, Для предотвращения развития разряда междустенками отверстий 4 и стержнями5 диаметр отверстий 4 таков, чторасстояние между их стенками и стержневыми электродами 5 меньше длинытемного катодного пространства аномального тлеющего разряда. Меньшеэтой длины и расстояние между пласти-.нами 3 и 6, Для предотвращения развития разряда между тыльной сторонойпластины 6 и пластиной 3 пластина 6изолируется прилегающей к ней вплотную диэлектрической пластиной Я.Катодный узел работает следующимобразом,фПри соответствующем давлении рабочего газа в камере и налряжении на электродах 1 ы 2 (аноды) и 5 (катоды) , подаваемом от дополнительньго источника питания, работающего на создание плазмы внутри устройства, между ними горит аномальный тлеющий разряд, Для создания разряда давление газа установлено в пределах от-310 до 1 Т, а катодный узел имеет достаточный объем, чтобы размеры темного катодного пространства были меньше расстояния между электродами 1,2 и 5. При соответствующем напряжении между ними горит аномальный тлеющий разряд. В полостях, образованных стержнями 5, расположенными по реорам призм, образуются цилиндрические столбы плазмы, ограниченные от электродов темным катодным пространством и имеющие положительный потенциал по отношению к окружающим их стержневым катодам, Ионизация в столбе намного вышее, чем в промежутке анод-катод, так как в этом случае имеет место эффект полого катода. Для нормальной и стабильной работы катодного узла, т.е. для равнойионизации всех плазменных столбов,плазменных областей между катодамии анодами и для предотвращения возникновения плазменных нестабильностей;плазменных спиц, соединяющих плазменные столбы со стержневыми анодамии проходящих Между стержнями катода), длина стержней выбрана оптимальной (в зависимости от величины токовв цепи катьдного узла и во внешнейцепи) и составляет не более 5-О поперечных размеров призм, расстояниямежду соседними стержнями катода равны, Это достигается тем, что стержниразмещены ло ребрам лравю 4 ьныхпризм. С этой же целью призмы катодной и анодной сеток выполнены соосными, расстояния между их стенками везде равны, Дополнительные промежуточныестержни введены для обеспечения однородности параметров плазмы. Этооказывает свое действие особенно втом случае, когда в силу каких-либопричин длина темного катодного пространства между дополнительными иосновными стержневыми электродамиприближается к длине межэлектродногопромежутка,5 8305И анод и катод узла можно выполнить сеточными, но стержневая конструкция дает более стабильные характеристики. Этому способствует то, что стержни выполнены охлаждаемыми трубчатыми.Во время работы. устройства разряд между стенками отверстий 4 и стержневыми электродами 5, а также между пластинами 3 и 6 развиться не может, так как расстояние между ними меньше длины темного и катодного пространства аномального тлеющего разряда.Катодный узел включается вовнешнюю 1 разрядную цепь подключением отрицательного полюса источника питания внешней цепи к аноду 1, 2, 3 катод-. ного узла.Испытания предлагаемого катодного щ . узла подтвердили, что е помощью. предлагаемой конструкции плотность тока эмиссии с катодного узла увеличивается в несколько раз. Полученный эффект достигается благодаря введению в щет ковидный катод дополнительных элементов (анодов), создающих дополнительный разряд внутри катода (катодного .узла) , Плазма внутрикатодного разряда является дополнительным.источ-. Зо ником электронов для внешнего разряда, что является причиной повьппения эмиссионной способности катодного узла.Предлагаемый катодный узел может з быть использован при разработке ненакаливаемых источников электронов для газоразрядных приборов.формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Москалев В, И, Разряд с полымкатодом, М., Атомиздат, 1969, с.106.2. Миза 1 И.М. ТЬе ВгисЬ. СайЬодеР 1 азша-а Яе 11 ВеЬцчео 1 Р 1 эзша, 37,.,Зац гп а 1 о 1 Арр 11 е 0 Р Ьуз 1 сз, У 4.р.1935-1934 (прототич). 101, Катодный узел, содержащий основные металлические стержин, закреп 96 6ленные одним концом на плоской металлической пластине, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьппенияэмиссионной способности, основныестержни расположены по ребрам правильных призм и окружены дополнительными стержнями, расположенными такжепо ребрам правильных призм, соосных вышеуказанным призмам, имеющимобщие грани с сосединими призмами,причем расстояние между гранямисоосных призм превышает длину темного катодного пространства аномального тлеющего разряда, основные идополнительные стержни подключенысоответственно к отрицательному иположительному полюсам дополнительного источника питания,2. Узел по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что по граням призм,образованных дополнительными стержнями, расположены промежуточныедополнительные стержни.3. Узел по п. 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что дополнительныестержни одним концом закреплены наотдецьной металлической пластине. 4. Узел по пц. 1 и 2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что отрицательный полюс источника питания внешней цепи подключен к положительному полюсу дополнительного источника питания."Патент, г. Ужгород, ул. Проектная или ал 759/23 Тираж 7 ВНИИПИ Государственногпо делам изобрет 13035, Москва, Ж,84 Подписи о комитета СССР ений и открытий Раушская наб., д