ВТОРИЧНОЭМИССИОННЫЙ КАТОД

Полезная модель относится к электронной технике и может быть использована для изготовления приборов М-типа.
Известен вторично-эмиссионный катод, содержащий керн из тугоплавкого металла, плакированный вторично-эмиссионным материалом, например палладиевобариевым сплавом (патент РФ №, 2231855).
Недостатком такого катода является отсутствие мгновенной готовности к работе и пропуск импульсов.
Наиболее близким к заявленному объекту является вторично-эмиссионный катод, содержащий керн из тугоплавкого металла и припаянную к нему втулку из импрегнированного вторично-эмиссионного материала (Кудинцева Г.А. и др. Термоэмиссионные катоды. М. - Л.: Энергия. 1966. - с. 205).
Недостатком такого катода является отсутствие мгновенной готовности к работе и пропуск импульсов малой длительности.
Техническая проблема заключается в отсутствии мгновенной готовности к работе и пропуске импульсов вследствие недостаточности автоэлектронной эмиссии в начале импульса.
Технический результат заключается в обеспечении мгновенной готовности к работе и отсутствии пропуска импульсов вследствие создания высокой автоэлектронной эмиссии в начале каждого импульса.
Проблема решается тем, что во вторично-эмиссионном катоде, содержащем наружный слой из вторично-эмиссионного материала, закрепленный на керне катода, на внешней поверхности наружного слоя выполнены канавки в количестве не менее пяти, глубиной 0,2-0,3 мм, с шагом 3-5 мм и радиусом закругления наружных кромок 0,1-0,3 мкм. Канавки в виде колец шириной 1-2 мм имеют прямоугольное сечение. Канавки в виде колец шириной 3-5 мм имеют конусообразное сечение. Канавки прямоугольного сечения шириной 1-2 мм выполнены в виде спирали.
Полезная модель поясняется чертежами: фиг. 1 - фиг. 3. На фиг. 1 изображен вторично-эмиссионный катод с канавками в виде колец прямоугольного сечения. На фиг. 2 изображен вторичноэмиссионный катод с канавками в виде колец конусообразного сечения. На фиг. 3 изображен вторично-эмиссионный катод с канавками прямоугольного сечения, выполненными в виде спирали. На фигурах приняты следующие обозначения: 1 - керн катода, 2 – вторично-эмиссионная втулка, 3 - канавки, h - глубина канавок, b - ширина канавок, Δ - шаг канавок, r - радиус закругления внешней кромки канавок.
3
2
3
Катод (фиг. 1) содержит керн 1 из молибдена с напаянной на нем вторично-эмиссионной втулкой 2 из пористой вольфрамовой губки, пропитанной алюминатом 3BaOCaOAlO. На внешней поверхности втулки 2 выполнены канавки 3 глубиной h=0,2-0,3 мм шириной b=1-2 мм, с шагом Δ=3-5 мм и радиусом закругления внешней кромки r=0,1-0,3 мкм, при этом количество канавок составляет не менее 5.
Катод (фиг. 1) работает следующим образом.
При подаче анодного напряжения с наружных кромок канавок в начале импульса возникает автоэлектронная эмиссия, обеспечивающая мгновенный запуск прибора. Канавки глубиной h менее 0,2 мм не обеспечивают достаточную автоэлектронную эмиссию и долговечность катода, а глубиной более 0,3 мм создают шумы (размытие верхней «полки» импульса) из-за изменения геометрии катода. Канавки шириной менее 1 мм и с шагом менее 3 мм запыляются продуктами ионного распыления и «искрения», а шириной b более 2 мм и с шагом более 5 мм создают шумы (размытие верхней «полки» импульса) из-за изменения геометрии катода. Внешние кромки с радиусом закругления r менее 0,1 мкм технологически трудно выполнимы и затупляются при работе прибора, а радиусом закругления r более 0,3 мкм не обеспечивают достаточную автоэлектронную эмиссию. Количество канавок менее пяти штук не обеспечивает достаточную автоэлектронную эмиссию, а количество канавок более пяти штук ограничено площадью катода.
3
2
3
Катод (фиг. 2) содержит керн 1 из молибдена с напаянной на нем вторично-эмиссионной втулкой 2 из пористой вольфрамовой губки, пропитанной алюминатом 3BaOCaOAlO. На внешней поверхности втулки 2 выполнены канавки конусообразного сечения 3 с максимальной глубиной h=0,2-0,3 мм, радиусом закругления внешней кромки r=0,1-0,3 мкм, с шагом Δ=3-5 мм и шириной b=3-5 мм.
Катод (фиг. 2) работает следующим образом.
При подаче анодного напряжения с наружных кромок в начале импульса возникает автоэлектронная эмиссия, обеспечивающая мгновенный запуск прибора. Канавки конусообразной формы позволяют получить эффект самозаострения наружных выступов при интенсивной ионной бомбардировке и искрении при тренировке прибора. Канавки глубиной h менее 0,2 мм не обеспечивают достаточную автоэлектронную эмиссию, а глубиной h более 0,3 мм создают шумы (размытие верхней «полки» импульса) из-за изменения геометрии катода. Канавки с шагом и шириной менее 3 мм не обеспечивают достаточную автоэлектронную эмиссию, а с шагом и шириной более 5 мм создают шумы (размытие верхней «полки» импульса) из-за изменения геометрии катода. Внешние кромки с радиусом закругления r менее 0,1 мкм технологически трудно выполнимы и затупляются при работе прибора, а с радиусом закругления r более 0,3 мкм не обеспечивают достаточную автоэлектронную эмиссию.
3
2
3
Катод (фиг. 3) содержит керн 1 из молибдена с напаянной на него вторично-эмиссионной втулкой 2 из пористой вольфрамовой губки, пропитанной алюминатом 3BaOCaOAlO. На внешней поверхности втулки 2 выполнены канавки 3 в виде спирали прямоугольного сечения с максимальной глубиной h=0,2-0,3 мм, шириной b=1-2 мм, с шагом Δ=3-5 мм и радиусом закругления внешней кромки r=0,1-0,3 мкм, при этом число шагов спирали составляет не менее пяти.
Катод (фиг. 3) работает следующим образом.
При подаче анодного напряжения с наружных кромок выступов в начале импульса возникает автоэлектронная эмиссия, обеспечивающая мгновенный запуск прибора. Канавки глубиной h менее 0,2 мм не обеспечивают достаточную автоэлектронную эмиссию, а глубиной h более 0,3 мм создают шумы (размытие верхней «полки» импульса) из-за изменения геометрии катода. Внешние кромки радиусом закругления r менее 0,1 мкм технологически трудно выполнимы и затупляются при работе прибора, а радиусом закругления наружных выступов r более 0,3 мкм не обеспечивают достаточную автоэлектронную эмиссию. Канавки шириной менее 1 мм и с шагом менее 3 мм запыляются продуктами ионного распыления и «искрения», а шириной b более 2 мм и с шагом более 5 мм создают шумы (размытие верхней «полки» импульса) из-за изменения геометрии катода.
Предложенный вторично-эмиссионный катод позволяет увеличить долговечность приборов с 1000 до 6000 часов.