Изобретение относится к области технологии электронных приборов, а именно к технологии откачки мощных электровакуумных приборов (ЭВП), в частности с вторично-эмиссионным холодным (безнакальным) катодом
Известен способ очистки электродов ЭВП в процессе откачки на откачном посту, содержащий обработку прибора в газовом разряде, например в водороде (аналог, а.с. СССР 511646, опубл. БИ 15, 1976 г.).
Недостатком способа является невозможность создания на откачном посту достаточно чистой и активной газовой среды для восстановления прочных оксидов, например оксида бария, с целью активировки холодного (безнакального) катода на основе, например, сплава палладий-барий после внутреннего окисления последнего. Внутреннее окисление сплава возможно в процессе его изготовления или на предыдущих операциях изготовления ЭВП, например при отжиге узлов во влажном водороде, и является неустранимым браком по эмиссии.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности признаков является способ раздельной откачки ЭВП, содержащий предварительную откачку электровакуумного прибора на откачном посту с термическим обезгаживанием, предварительную герметизацию, обработку на тренировочном стенде с помощью магнитного электроразрядного насоса и окончательную герметизацию электровакуумного прибора (прототип, Хотин В.М. и др. Раздельный способ откачки МГЛ // Электронная техника, сер. 4, 10, 1973 г.).
Недостатком способа является низкая скорость разложения прочных оксидов из-за низкого парциального давления кислорода, что проявляется в безуспешной тренировке катодов с внутренне окисленным сплавом палладий-барий в течение нескольких недель. Интенсификация процесса тренировки за счет повышения температуры катода приводит к неустранимому браку из-за испарения (распыления) активного компонента катода (бария).
Целью изобретения является повышение процента выхода годных изделий.
Поставленная цель достигается тем, что в способе откачки электровакуумных приборов с вторично-эмиссионным холодным катодом, содержащим предварительную откачку электровакуумного прибора на откачном посту с термическим обезгаживанием, предварительную герметизацию, обработку на тренировочном стенде с помощью магнитного электроразрядного насоса и окончательную герметизацию, в процессе предварительной откачки электровакуумный прибор наполняют рабочим газом, обработку на тренировочном стенде осуществляют при давлении рабочего газа и в электромагнитном режиме включения электровакуумного прибора, обеспечивающими температуру катода 0.7-1.1 от номинальной, а окончательную герметизацию проводят после повторной откачки на откачном посту.
В качестве рабочего газа используют водород с примесью кислорода не более 10-7 ат.%.
Давление рабочего газа при обработке на тренировочном стенде регулируют за счет изменения мощности магнитного электроразрядного насоса.
Температуру катода при обработке на тренировочном стенде регулируют за счет изменения мощности газового разряда в промежутке анод-катод путем изменения анодного напряжения или тока.
Окончательную герметизацию электровакуумного прибора проводят после обработки на тренировочном стенде одновременно с удалением магнитного электроразрядного насоса.
Температура катода менее 0,7 от номинальной при обработке электровакуумного прибора на тренировочном стенде не обеспечивает достаточно высокой скорости активирования катода, а более 1,1 от номинальной приводит к интенсивному распылению активного вещества.
Водород с примесью кислорода более 10-7 ат.%. не позволяет создать достаточно активной среды для активирования катода.
Пример выполнения способа. Откачивают мощный амплитрон с холодным (безнакальным) катодом на основе сплава палладий-барий с содержанием бария 2. . .3%. Работа катода основана на механизме образования на поверхности катода тонкой (несколько десятков монослоев) пленки оксида бария, имеющей высокий коэффициент вторичной электронной эмиссии. Для образования такой пленки в процессе работы прибора необходимо, чтобы барий находился в сплаве в форме раствора и интерметаллических соединений с палладием. Если в процессе изготовления сплава или на промежуточной операции обработки узлов прибора произошло внутреннее окисление бария в сплаве (образовались включения частиц оксида бария), то с помощью известных способов откачки невозможно получить необходимую эмиссию катода вследствие недостаточно чистой среды для восстановления оксида бария и низкой скорости его разложения при откачке и тренировке электровакуумного прибора, что приводит к неустранимому браку по эмиссии и выходной мощности. Предлагаемый способ позволяет исключить брак по эмиссии за счет создания условий для активировки сплавных катодов в случае их внутреннего окисления.
Сначала электровакуумный прибор откачивают на откачном посту при температуре печи обезгаживания 600-650oС с обработкой в очищенном водороде со степенью очистки по кислороду менее 10-7 ат.%. В конце откачки электровакуумный прибор наполняют водородом, который поглощается геттером магнитного электроразрядного насоса при охлаждении прибора. Вследствие газовыделения со стенок вакуумной системы, несовершенства средств откачки и низкой температуры катода на этом этапе откачки не обеспечиваются условия для восстановления оксида бария и активировки катода. Затем электровакуумный прибор герметизируют, устанавливают на тренировочный стенд, включают его в режим, обеспечивающий температуру катода 0.7-1.1 от номинальной и выдерживают 30-60 мин.
Давление рабочего газа регулируют за счет изменения мощности магнитного электроразрядного насоса, а температуру катода - за счет изменения мощности (напряжения или тока) газового разряда в промежутке катод-анод. В этом режиме в приборе создаются условия для восстановления оксида бария и образования менее стойкого интерметаллида из-за высокой активности газовой фазы в плазме газового разряда, горящего в скрещенных электрическом и магнитном полях, а также достаточно высокой температуры катода и низкой температуры геттера, содержащегося в магнитном электроразрядном насосе. Выделяющийся из катода кислород поглощается магнитным электроразрядным насосом, а скорость переноса кислорода от катода в насос возрастает на много порядков за счет образования молекул воды, давление которых значительно больше, чем давление газообразного кислорода.
Затем прибор (после замены штенгеля) устанавливают на откачной пост и производят его повторную откачку с обезгаживанием при температуре 600-650oС. При этом рабочий газ из прибора удаляется, а на поверхности катода образуется тонкая пленка оксида бария, обеспечивающая высокий коэффициент вторичной эмиссии. В работающем электровакуумном приборе эта пленка постоянно возобновляется за счет разложения интерметаллида Pd5Ba, менее стойкого по сравнению с оксидом бария, и диффузии растворенного бария к поверхности. Далее электровакуумный прибор герметизируют и устанавливают на окончательную тренировку.
Окончательную герметизацию прибора можно проводить в конце обработки электровакуумного прибора на тренировочном стенде после поглощения рабочего газа магнитным электроразрядным насосом с одновременным удалением последнего.
Предлагаемый способ откачки позволяет исключить брак по эмиссии в случае отравления катода в результате внутреннего окисления сплавного катода.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Способ высоковольтной тренировки отпаянного электровакуумного прибора с металлопористыми катодами | 2017 |
|
RU2656147C1 |
СПОСОБ РЕСТАВРАЦИИ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ СВЧ-ПРИБОРОВ БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ | 2003 |
|
RU2244979C1 |
Вакуумный пост для изготовления электровакуумного прибора | 2021 |
|
RU2768364C1 |
ВЫСОКОВАКУУМНЫЙ ПОСТ ДЛЯ ОТКАЧКИ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ | 2012 |
|
RU2515937C1 |
СПОСОБ ОЧИСТКИ ЭЛЕКТРОДОВ ЭЛЕКТРОВАКУУМНОГО ПРИБОРА | 1988 |
|
SU1558247A1 |
СПОСОБ РЕСТАВРАЦИИ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ С ОКСИДНЫМ КАТОДОМ | 2003 |
|
RU2243611C1 |
Способ обработки электровакуумных приборов | 1979 |
|
SU898536A1 |
СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГАЗОПОГЛОТИТЕЛЯ | 1990 |
|
RU2010374C1 |
Способ очистки электродов электровакуумных приборов | 1979 |
|
SU855784A1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОПОРИСТОГО КАТОДА | 1994 |
|
RU2074445C1 |
Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в технологии откачки мощных электровакуумных приборов, в частности с вторично-эмиссионными холодными (безнакальными) катодами. Сущность изобретения состоит в том, что способ откачки электровакуумных приборов с вторично-эмиссионным холодным катодом содержит предварительную откачку электровакуумного прибора на откачном посту с термическим обезгаживанием, предварительную герметизацию, обработку на тренировочном стенде с помощью магнитного электроразрядного насоса и окончательную герметизацию, причем в процессе предварительной откачки электровакуумный прибор наполняют рабочим газом, обработку на тренировочном стенде осуществляют при давлении рабочего газа и в электромагнитном режиме включения электровакуумного прибора, обеспечивающими температуру катода 0,7-1,1 от номинальной, а окончательную герметизацию проводят после повторной откачки на откачном посту. В качестве рабочего газа используют водород с примесью кислорода не более 10-7 ат.%. Давление рабочего газа при обработке на тренировочном стенде регулируют за счет изменения мощности магнитного электроразрядного насоса. Температуру катода при обработке на тренировочном стенде регулируют за счет изменения мощности газового разряда в промежутке анод-катод путем изменения анодного напряжения или тока. Окончательную герметизацию электровакуумного прибора проводят после обработки на тренировочном стенде одновременно с удалением магнитного электроразрядного насоса. Технический результат предложенного способа заключается в повышении процента выхода годных изделий. 4 з.п.ф-лы.
ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕХНИКА, серия 4, № 10, 1973 г., с | |||
Способ размножения копий рисунков, текста и т.п. | 1921 |
|
SU89A1 |
RU 94036663 A1, 20.04.1997 | |||
US 3973815 А, 10.08.1976 | |||
ШИРОКОУГОЛЬНЫЙ И СВЕТОСИЛЬНЫЙ ГИДРОСЪЕМОЧНЫЙОБЪЕКТИВ | 0 |
|
SU182359A1 |
Авторы
Даты
2002-07-20—Публикация
2001-03-27—Подача