КАТОДНЫЙ УЗЕЛ Российский патент 2005 года по МПК H01J1/22 

Изобретение относится к электронной технике, а конкретно к подогревным катодам электронных приборов, имеющим электроды цилиндрической формы. Такими приборами являются, в частности, генераторные и модуляторные лампы, магнетроны, тиратроны и др.

Известна конструкция катодного узла с подогревным катодом цилиндрической формы, внутрь цилиндрического керна которого вставлен подогреватель в виде спирали с выводами, обращенными в одну сторону - к катодной ножке [1].

Недостатки данной конструкции заключаются в следующем:

- малая надежность узла, обусловленная необходимостью изгибать проволоку подогревателя в местах выводов, что повышает вероятность перегорания подогревателя в местах этих изгибов;

- расположение рядом двух выводов подогревателя, приводящее к необходимости увеличения изоляции между этими выводами, а это приводит к повышению времени готовности катодного узла;

- кроме того, в такой конструкции трудно обеспечить однородность температуры вдоль поверхности эмиттера, что приводит к сложности в управлении электронным потоком прибора.

Известна конструкция катодного узла с подогревным катодом цилиндрической формы, внутрь катодного цилиндрического керна которого вставлен подогреватель в виде спирали с выводами в разные стороны катода ([2], прототип). При этом ось спирали подогревателя совпадает с осью катода.

По сравнению с [1] в конструкции [2] изоляция улучшена, однородность температуры эмиттера повышена, но надежность существенно не изменилась, т.к. осталась вероятность перегорания спирали подогревателя в местах изгиба проволоки спирали, формуемой, как правило, из тугоплавкий металлов, вольфрама или рения и их сплавов. Эта ненадежность повышается при изготовлении подогревателя в виде биспирали, где число изгибов больше.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение надежности катодного узла с подогревным катодом цилиндрической формы.

Технический результат достигается за счет того, в катодном узле с подогревным катодом цилиндрической формы, внутрь катодного цилиндрического керна которого вставлен подогреватель в виде спирали с выводами в разные стороны катода, изменена форма спирали подогревателя, а конкретно - спираль выполнена таким образом, что ось ее перпендикулярна оси цилиндрического керна катода.

Катодный узел, в котором спираль подогревателя может быть выполнена из предварительно сформованной моноспирали.

Предложенная конструкция позволит существенно повысить надежность катодного узла.

Это качество обусловлено тем, что значительно снижены механические усилия, поскольку понижен угол сгиба спирали подогревателя в местах вывода ее из катодного цилиндра: в предложенной конструкции он не превышает 30°, в то время как в спирали подогревателя конструкции [2] этот изгиб близок к прямому углу.

Появившаяся возможность не перегибать проволоку подогревателя приводит не только к повышению процента выхода годных на операции формирования спиралей подогревателей, но и практически снимает проблему перегорания спирали подогревателей в местах выхода ее из цилиндрического керна катода.

Особенно ярко повышение надежности проявились в конструкциях катодного узла, в которых спираль подогревателя выполнена в виде предварительно сформованной моноспирали.

Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых схематически представлены:

На фиг.1 - известная [2] конструкция катодного узла,

На фиг.2 - предложенная конструкция катодного узла, выполненная с подогревателем в виде одной спирали,

На фиг.3 - вариант предложенной конструкции, выполненной с подогревателем в виде спирали из предварительно сформованной моноспирали.

На чертежах обозначены: - цилиндрический керн катода - 1,

- эмиттер - 2,

- спираль подогревателя - 3.

Отличие форм спиралей предложенной от известной очевидно.

Пример.

Были изготовлены катодные узлы известной и предложенной конструкции.

Обе спирали подогревателя, и известную и предложенную, формуют намоткой на оправки с закреплением концов спирали подогревателя и последующим обжигом. Формы спиралей подогревателя обеспечиваются оправками. Но оправки в обоих технических решениях различны.

При намотке спирали подогревателя 3 в [2] используют оправку, ось которой совпадает с осью катодного цилиндра 1. При намотке же предложенной спирали подогревателя используют оправку, ось которой перпендикулярна оси цилиндрического керна катода 1.

Опробованный вариант катодного узла для триода включал в себя биспираль, сформованную из проволоки сплава ВР-20 (диаметр проволоки 0,13 мм). Проволоку наматывали сначала на молибденовый стержень диаметром 0,8 мм с шагом намотки 0,36 мм, полученную моноспираль после закрепительного обжига формовали в биспираль диаметром 11,8 мм (длина цилиндрического керна катода 12 мм) с пятью витками, вмещающимися внутрь цилиндрического керна катода. После окончательного обжига при температуре 1650°С молибденовый стержень вытравливали, проволоку спирали покрывали изоляционным составом, проводили спекание и полученную спираль подогревателя 3 вставляли в цилиндрический керн 1 (внутренний диаметр цилиндрического керна 5,1 мм), на поверхности которого уже был образован слой эмитгирующего материала 2.

Испытания на надежность катодных узлов были проведены в жестких условиях циклического включения-выключения рабочего напряжения накала.

Испытания показали, что предложенная конструкция катодного узла выдерживает в 1,5 раза больше циклов, чем известная.

Таким образом, предложенная конструкция катодного узла с подогревным катодом цилиндрической формы позволит повысить надежность катодного узла по сравнению с прототипом более чем в 1,5 раза.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Н.А.Блискунов, И.Я.Каменецкий. Технология производства электровакуумных приборов. М., Госэнергоиздат, 1959 г., ч.1., стр.150.

2. А.Б.Киселев. Металлооксидные катоды электронных приборов. М., Изд. МФТИ, 2002 г., стр. 174.

Изобретение относится к электронной технике. Изобретение обеспечит повышение надежности катодного узла с подогревным катодом. Это достигается тем, что в катодном узле цилиндрической формы, внутрь которого вставлен подогреватель в виде спирали с выводами в разные стороны цилиндра, изменена форма спирали подогревателя, а конкретно - спираль подогревателя выполнена таким образом, что ось ее перпендикулярна оси цилиндрического керна катода. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Катодный узел с подогревным катодом цилиндрической формы, внутрь цилиндрического керна которого вставлен подогреватель в виде спирали с выводами в разные стороны катода, причем на поверхности цилиндрического керна образован слой эмиттирующего покрытия, отличающийся тем, что спираль подогревателя выполнена таким образом, что ось ее перпендикулярна оси цилиндрического керна катода.2. Катодный узел по п.1, отличающийся тем, что спираль подогревателя выполнена из предварительно сформованной моноспирали.