ЭМИССИОННЫЙ УЗЕЛ Российский патент 1997 года по МПК H01J1/02 H01J1/30 

Изобретение относится к электронной технике.

Известна конструкция автоэлектронного катода, эмиттирующей поверхностью которого служит удаленный от диэлектрической подложки торец проводящей пленки, при этом под диэлектрической подложкой вблизи эмиттирующего торца катода расположена проводящая пленка, подсоединенная к положительному полюсу источника напряжения [1]
Эта конструкция характеризуется недостаточной долговечностью работы из-за высоких управляющих напряжений, невозможностью управления рабочими токами в широких пределах, усложненной конструкцией.

Наиболее близким к заявляемому является полевой эмиссионный диод, содержащий вакуумный корпус с катодными, анодными элементами и конструкционными элементами, представляющими собой вводные элементы для катодов, изготовленные из второго электропроводного материала и нанесенные на изолирующие элементы из диэлектрического материала. Тонкие слои находятся в электрическом контакте с крепежными элементами, а эмиссионные поверхности проходят параллельно анодным поверхностям [2]
К недостаткам этой конструкции следует отнести узкий интервал изменения рабочих параметров, возможность управления эмиссионным током только за счет изменения рабочего напряжения.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей эмиссионного узла, повышение долговечности и надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в эмиссионном узле, содержащем автоэлектронный катод и анодный блок, согласно изобретению анодный блок выполнен многоэлектродным, а каждый электрод имеет рабочую кромку, при этом поверхности рабочих кромок, по меньшей мере двух, анодных электродов выполнены разновеликими, а электроды разноудаленными от катода.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что анодный блок выполнен многоэлектродным, а каждый электрод имеет рабочую кромку, что поверхности рабочих кромок, по меньшей мере двух, анодных электродов выполнены разновеликими; что эти электроды выполнены разноудаленными от катода.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения с известными не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

На чертеже представлена конструкция эмиссионного узла с автоэлектронным катодом 1, анодным блоком 2, анодными электродами 3, 4, 5.

Эмиссионный узел работает следующим образом.

Между катодом 1 и анодным блоком 2 подается рабочее напряжение, на кромке катода за счет искажения силовых линий электрического поля возникают условия, достаточные для автоэлектронной эмиссии, а именно, напряженность электрического поля, превышающая 5•10⁷ В/см, инициирует поток электронов от катода к анодному блоку. Так как ток эмиссии зависит от соотношения площадей рабочих кромок анода и активной площади катода, различные комбинации одновременно включенных в работу электродов анодного блока дают различную суммарную активную площадь анодного блока, что позволяет эффективно регулировать ток эмиссии.

Вместе с тем, величина расстояния анод-катод тоже влияет на плотность тока эмиссии, а именно, с увеличением расстояния плотность тока снижается. Соответственно расстоянием от каждого электрода до катода может быть изменена плотность тока.

Изменение плотности тока эмиссии при включении соответствующего электрода обратно пропорционально расстоянию от этого электрода до катода. Таким образом, конструктивное решение геометрии электродов анодного блока с заданными различными расстояниями до катода позволяет дополнительно расширить возможности управления плотностью тока эмиссии.

Перечисленные свойства эмиссионного узла позволяют повысить надежность и долговечность приборов на его основе, расширить область применения эмиссионного узла, т.к. кроме использования в качестве активного ключевого элемента в эмиссионных приборах возможно применение в качестве управляемого источника электронов в катодно-люминесцентных индикаторах.

Источники информации:
1. Авт. св. СССР N 376826, МПК³ H 01 J 1/30, опубл. БИ N 17, 05.04.73.

2. Заявка ФРГ N 3924745, МПК³ H 01 J 21/04, опубл. ИСМ, выпуск 126, N 9, 1990, с.15 /прототип/.

Использование: в электронной технике, в качестве активного ключевого элемента в электронных приборах, а также в качестве управляемого источника электронов в катодно-люминесцентных индикаторах. Сущность изобретения: эмиссионный узел содержит автоэлектронный катод и многоэлектродный анодный блок. Каждый электрод имеет рабочую кромку. Поверхности рабочих кромок, по крайней мере двух, электродов выполнены разновеликими и/или разноудаленными от катода. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Эмиссионный узел, содержащий автоэлектронный катод и анодный блок, отличающийся тем, что анодный блок выполнен многоэлектродным, а каждый электрод имеет рабочую кромку. 2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что поверхности рабочих кромок по меньшей мере двух анодных электродов выполнены разновеликими. 3. Узел по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере два анодных электрода выполнены разноудаленными от катода.