Способ изготовления автоэлектронных катодов
О П И С А Н И Е (и) 439028
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союэ Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 08.08.72 (21) 1818134/26 25 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 05.08.74. Бюллетень № 29
Дата опубликования описания 29.01.75 (51) М. Кл. Н 01j 9/02
Н 01) 1/30
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений к открытий (53I) УДК 621.385.032..212 (088.8) (72) Авторы изобретения
E. И. Давыдова, А. Д. Карпенко и В. А. Шишкин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АВТОЭЛЕКТРОННЫХ
КАТОДОВ
Изобретение относится к технологии изготовления автоэлектрон ных,катодов.
Известен способ локализации автоэмиссии, ограничивающий расходимость электронного пучка в пределах 15 — 20 за счет нанесения покрытий, образующих, небольшие сильно эмиттирующие центры в окрестностях грани (100). При эксплуатации автокатодов с активирующим покрытием требуется сохранение свойств этого покрытия или способности легко восстанавливать первоначальные свойства при прогреве эмиттера в условиях технического вакуума 10 — 10 — мм рт. ст. Известный способ редко, применяется из-за малой стабильности эмиссионных свойств. Для стабильной работы эмиттера необходим вакуум 10 —" мм рт. ст.
Целью изобретения является увеличение стабилыности эмиссии, локализованной в малых телесных углах.
Согласно изобретению, указанная цель достигается путем прогрева до температуры
800 — 1800 С в атмосфере, содержащей кислород 10- — 10 мм рт. ст., вольфрамового (молибденового) эмиттера, на поверхности которого образована пленка одного из металлов подгруппы скандия (Sc, Y, La) толщи ной не менее монослоя. В этих условиях вследствие локализации центров эмиссии вокруг граней (100) угол эмиссии значительно уменьшается.
Процесс локализации сопровождается уменьшением напряжения, необходимого для получения тока требуемой величины, и превращается после установления минимального стаS ционарного значения напряжения.
Процесс локализации сводится к образованию окисных комплексов металлов подгруппь1 скандия и их миграции в области грани (100).
Миграция окисных комплексов сопровождает10 ся изменением напряженности поля и уменьшением работы выхода rp в область грани (100), вследствие чего яркость этих областей резко возрастает.
П редложвнный способ локализации был
15 опробован при нанесении на поверхностывольфрамовых острий пленок скандия и иттрия.
При соблюдении режимов нанесения и термической обработки слоев этих металлов эмиссионные свойства покрытия воспроизводятся
20 с большой .точностью. Покрытия из окисных комплексов скандия и иттрия снижают расхождение электронного пучка до 12 — 15 . Использование для эмитторов вольфрамовой проволоки, ориентированной вдоль оси (100) по25 аволит еще более сузить угол автоэмиссии.
Исследование стабильности эмиссионных свойств эмиттеров, !полученных предложенным способом, выявило, что при P=(3 —:5) .
° 10 мм рт. ст. ток автоэлектронной эмиссии
30 практически не меняется в течение часа.
439028
Составитель,Г, Жукова
Техред 3. Тараненко
Редактор T. Орловская
Корректор Т. Гревцова
Заказ 3710/ll Изд. № 122 Тираж 760 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Увеличение давления до 10 е мм рт. ст. вызывает,появление флуктуаций автоэлектронного тока, которые полностью исчезают при подкале эмиттера до температуры выше
800 —:850 С, При подкале эмиссия остается стабильной в течение длительного времени.
Другим важным преимуществом способа (например, в сравнении со способом локализации путем напыления пленок кремния на вольфрам или окисления поверхности тугоплавкого металла Та, Мо МЬ, R является уменьшение работы выхода эмиттирующего покрытия до 2,8 эв, что позволяет снизить рабочее напряжение примерно в два раза.
Высоцкая стабильность автоэлектронного тока с катодов, изготовленных предложенным способом, позволит использовать их в качестве электронных источников в острофокусных
ЭЛТ и растровых электронных микроскопах.
Предмет изобретения
Способ изготовления автоэлектронных катодов с локализованной эмиссией путем нанесения í". острие из тугоплавкого металла, например вольфрама, покрытия с меньшей работой выхода, отл и ч à ющи йся тем, что, с
Т0 целью повышения стабильности эмиссионных свойств катода,,покрытие фойер миру1от из двухкомпонентной пленочной системы металл подруппы,ска ндия — кисло род, например, пу.тем прогрева пленки металла подгруппы
1S скандия в присутствии кислорода при температуре 800 — 1800 С до установления минимального значения напряжения, необходимого для снятия требуемого тока.

