Способ изготовления молибденового эмиттера термоэмиссионного преобразователя

 

Использование: термоэмиссионные преобразователи. Сущность изобретения: облучают положительными ионами кислорода периферийную часть поверхности эмиттера, рабочая температура которой равна 600-1000°С. Доза облучения равна 1018-5-1018 ион/см2. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 H 01 J 45/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4864157/21 (22) 05.09.90 (46) 23.02.93, Бюл, М 7 (75) С.С. Геращенко (56) Авторское свидетельство СССР

Nã 1375032, кл. Н 01 J 45/00, 1984, Изобретение относится к производству преобразователей (ТЭП), в частности к физике поверхности твердых тел, и может быть использовано для улучшения эмиссионных характеристик эмиттера ТЭП.

Известным способом является способ получения молибденовых электродов ТЭП путем формирования на поверхности электродов кислородной пленки в результате обработки плотно упакованных плоскостей, например 110, ионами кислорода дозой 1 10" -5 10 7 ион/см2 приус17 коряющем напряжении 80-100 кВ и температуре образца 20-50 С. Проведенные исследования ТЭП с молибденовыми электродами показали, что введение имплантированного кислорода в электроды дает положительный эффект. В тоже время установлено, что положительный эффект обусловлен в основном улучшением в результате воздействия имплантированного кислорода в рабочем режиме ТЭП на эмиссионные характеристики эмиттера ТЭП, Од- нако при рабочей температуре эмиттера

1600 С ресурс такого электрода ограничен десятками часов. После чего характеристи„„5lJ „„1797150 А1 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОЛИБДЕНОВОГО ЭМИТТЕРА ДЛЯ ТЕРМОЭМИССИОННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Использование: термоэмиссионные преобразователи. Сущность изобретения: облучают положительными. ионами кислорода периферийную часть поверхности эмиттера, рабочая температура которой равна 600-1000 С. Доза облучения равна

10 — 5 10 ион/см . 1 ил. ки ухудшаются и только в результате переноса некоторого количества имплантированного кислорода с коллектора в межэлектродный зазор, а затем на эмиттер, их удается поддерживать на более высоком уровне, чем в ТЭП с электродами без имплантированного кислорода, Цель изобретения — повышение ресурса эмиттера.

Для достижения указанной цели ионы

+ кислорода О метоуом ионной имплантации с дозой 10 -5 10 ион/см вводят не в рабочую поверхность эмиттера с наиболее плотноупакованной гранью (110) и разориентацией грани (110) и плоскости рабочей поверхности не более 2, а в его пеоиферийную часть, нагреваемую в рабочем режиме

ТЭП до температур 600-1000 С. Ионы кислорода вводят с ускоряющим напряжением

80 — 100 кВ и температурой 20 — 30 С.

На чертеже показана конструкция обрабатываемогоо эмиттера.

Реализация способа велась на эмиттерном стакане. Его рабочая поверхность 1— выполнена из молибдена (110) с точностью выведения 20. Позицией 2 показана зона

1797150

25 введения кислорода с указанием распределения температур в рабочем режиме по эмиттерному стакану. Позиция 3 — место посадки эмиттерного стакана.

Пример 1. Берется молибденовый эмиттерный стакан с рабочей гранью (110) и: разориентацией грани и плоскости рабочей . поверхности не более 2О, оценочно определяется часть боковой поверхности 2, которая в рабочем режиме ТЭП находится при 10 температуре 700 С и нз ионно-лучевом ускорителе (ИЛУ) эта область с постепенным поворачиванием (т.е. со всех сторон) подвергается обработке ионами кислорода О дозой 1 10 ион/см, при ускоряющем на- 15 пряжении 100 кВ и температуре 20ОС. При этом на поверхности, а в большей части в приповерхностном слое, накапливается растворенный в молибдене кислород, который при рабочих температурах электродов 20

ТЭП., диффундируя из стенок эмиттерного стакана, на поверхность, а затем по поверхности диффундирует на рабочую поверх4 ность 1 эмиттерз и формирует тзм кислородную пленку, что приводит к росту исходной работы выхода поверхности. Ресурс обработанного электрода не меньше 10000 ч, Il р и м е р 2. Способ осуществляют так же, как и в примере 1, но ведут его npu температуре имплантируемой боковой поверхности стакана 800 +-100 С; дозе кислорода 310 . ион/см, ускоряющим напряжением 9,0 кВ, температуре + 35ОС.

Ресурс обработанного электрода не меньше

10000 ч, Пример 3. Способ осуществляется также, как и в примере 1, но ведут его при температуре имплантируемой боковой поверхности стакана 900 С, дозе кислорода

5 10 ион/см, ускоряющем напряжении

88 кВ, температуре +50 С. Ресурс обработанного электрода не меньше 15000 ч.

Технико-экономическая эффективность изобретения в сравнении с прототипом (peсурс — десятки часов): возрастание ресурса до 10000-20000 чс

Формула изобретения

Способ изготовления молибденового змиттера для термоэмиссионного преобразователя, включающий вывод на рабочую поверхность эмиттера грани (110) с разориентацией от плоскости поверхности не более 2, и облучение поверхности эмиттера положительными ионами кислорода при ус- коряющем напряжении 80-100 кВ и температуре эмиттера 20-50 С, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения ресурса эмиттера, для облучения ионами кислорода выбирают периферийную часть поверхности эмиттера, рабочая температура которой.

600-1000 С, а дозу облучения устанавливают равной 10 -5 ° 10 ион/см .

1797150

Составитель С.Ильчук

Техред М.Моргентал

Редактор T.Шагова

Корректор О;Кравцова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ - 655 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5