Устройство для изготовления металлопористого многоэмиттерного катода

Полезная модель относится к электронной технике, к конструкции устройства для изготовления металлопористых многоэмиттерных катодов электровакуумных приборов.

Предложено устройство для изготовления металлопористого многоэмиттерного катода состоящее из основания и обоймы-элемента катода с отверстиями, количество которых соответствует количеству эмиттеров, отличающаяся тем, что на основании имеются цилиндрические выступы, которые вставлены в обойму, а разница между глубиной отверстий в обойме и высотой выступов в основании определяет глубину расположения рабочей поверхности эмиттеров от поверхности обоймы, при этом с противоположенной стороны обоймы сформирована (например, методом плазменного напыления порошка) пористая вольфрамовая матрица, заполняющая отверстия в обойме. В отверстия обоймы могут быть вставлены отдельные цилиндрические вкладыши. Торцевая поверхность выступов, или вкладышей может быть плоской, вогнутой и выпуклой. Основание, выступы и вкладыши выполнены из материала с коэффициентом линейного расширения значительно большего, чем у вольфрама, например, из меди. Обойма выполнена из тугоплавкого материала с коэффициентом термического расширения близкого к вольфраму, например, из молибдена.

Полезная модель относится к электронной технике, в частности, к конструкции технологической оснастки для изготовления эффективных термокатодов электровакуумных приборов.

Известно устройство [1] (технологическая оснастка) для нанесения эмиссионных покрытий, в котором керны катодов закрепляются на основании. Различными методами, например, пульверизацией, катофорезом или плазменным напылением наноситрся заданная толщина покрытия. Недостатком такого устройства является получение одноэмиттерного катода.

Известно также устройство, в котором установленный на основании керн катода закрепляется обоймой с отверстиями, через которые наносится эмиссионное покрытия [2]. Такое устройство позволяет получить многоэмиттерный катод с эмиссионным покрытием толщиной не более 100 мкм. При большей толщине покрытия, которая, например, требуется для формирования металлопористого эмиттера, происходит сращивание или слипание покрытия на поверхности обоймы и керна катода, что приводит к образованию рваного края или к разрушению покрытия при отделении катода от оснастки. Это снижает качество катода, в частности, ухудшает его однородность эмиссии. Указанные недостатки такого устройства не позволяют также получить точную заданную форму эмиттера, особенно при малых размерах, например, с гладкой поверхностью без дополнительной механической обработки, с заданным радиусом сферы или формировать эмиттер в виде единой детали с фокусирующим электродом, когда эмиттер расположен на определенном расстоянии от поверхности фокусирующего электрода.

Технический результат, обеспечиваемый предложенной полезной моделью заключается в повышении эмиссионной однородности, расширении диапазона типоразмеров и увеличении долговечности металлопористых многоэмиттерных катодов электровакуумных приборов.

Указанный технический результат достигается благодаря тому, что устройство для изготовления металлопористого многоэмиттерного катода состоит из основания и обоймы-элемента катода с отверстиями, количество которых соответствует количеству эмиттеров, при этом на основании имеются цилиндрические выступы, которые вставлены в обойму, а размеры между глубиной отверстий в обойме и высотой выступов в основании определяет глубину расположения рабочей поверхности эмиттеров от поверхности обоймы, при этом с противоположной стороны обоймы сформирована (например, методом плазменного напыления порошка) пористая вольфрамовая матрица, заполняющая отверстие в обойме.

На рис.1 представлена схема устройства для изготовления многоэмиттерного катода. Устройство работает следующим образом: на основание 1 надевается обойма-элемент будущего катода 2, затем одним из известных методов, например, методом плазменного напыления порошка наносится вольфрамовая матрица 3, которая вместе с обоймой отделяется от основания.

В качестве вариантов исполнения конструкции устройства в отверстия обоймы 2 могут быть вставлены, вместо выступов, отдельные цилиндрические вкладыши, а торцевая поверхность выступов или вкладышей быть плоской, выгнутой и выпуклой.

Основание, для лучшего отделения от вольфрамовой матрицы, выполняется из материала с коэффициентом термического расширения значительно большего, чем у вольфрама, например, из меди. Обойма, напротив, для лучшего сцепления с вольфрамовой матрицей изготовляется из тугоплавкого материала с коэффициентом термического расширения близкого к вольфраму, например, из молибдена.

В настоящее время предложенное устройство проходит испытания при изготовления катодов реальных СВЧ ЭВП.

Литература

1.Демин Е.П., Иосилевич В.Л., Никонов Б.П. Новое оборудование для нанесения эмиссионных покрытий, Электронная техника, серия 1, Электроника СВЧ, выпуск 5, 1968 г., стр.137.

2.3убов Л.Н., Потапов Ю.А., Смирнов В.А., Шугаев В.А. Нанесение эмиссионных покрытий катодов плазменным методом. Электронная промышленность, 1970 г., стр.102.

1. Устройство для изготовления металлопористого многоэмиттерного катода состоящее из основания и обоймы-элемента катода с отверстиями, количество которых соответствует количеству эмиттеров, отличающееся тем, что на основании имеются цилиндрические выступы, которые вставлены в обойму, а разница между глубиной отверстий в обойме и высотой выступов в основании определяет глубину расположения рабочей поверхности эмиттеров от поверхности обоймы, при этом с противоположной стороны обоймы сформирована (например, методом плазменного напыления порошка) пористая вольфрамовая матрица, заполняющая отверстия в обойме.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в отверстия обоймы вставлены отдельные цилиндрические вкладыши.

3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что торцевая поверхность выступов или вкладышей может быть плоской, вогнутой и выпуклой.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что основание, выступы и вкладыши выполнены из материала с коэффициентом линейного расширения значительно большего, чем у вольфрама, например, из меди.

5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что обойма выполнена из тугоплавкого материала с коэффициентом термического расширения, близкого к вольфраму, например, из молибдена.