Способ изготовления электродов термоэмиссионного преобразователя энергии Советский патент 1990 года по МПК H01J45/00 G21D7/00 

Изобретение Относится к термоэмис- сйонному методу преобразования тепловой энергии в электрическую, преиму- Й1ественно .к изготовлеинго электродов (sNiHTTepa и коллектора) термоэмисси- онног о преобразователя (ТЭП) .

Целью изобретения является повьппе- ние вакуумной работы выхода и ее стабильности при использовании в Цеэие- вом ТЭП за счет г4ометричцркого развития поверхности с выведением на рабочую поверхность наиболее плотно, упакованной грани (ПО),

Настоящий способ заключается и изготовлении заготовки электрода из монокристалла молибдена с выведением на рабочую поверхность электрода гра- 1Ш (112)s причем разориентация грани (112) относительно рабочей поверхности электрода не должна превьппать 2 , нагреве в вакууме при остаточном давлении не выше 696 10 Па до температуры 2420...2520 К и изотерМ1сческой выдержке при этой температуре в течение 25., , 30 мин.

Йолученная таким образом поверхностная структура является фасетиро- вaннoйj т.е. геометрически развитой, причем фасетки образованы только плотно упакованттми гранями (ПО) и распределены равномерно lio всей поверхности. Фасетки имеют геометрически правильную форму с линейными размерами граней 10...20 мкм. Вакуумная работа выхода возрастает по сравнению с исходной примерно на 0,15 эВ,

а эффективная работа выхода с учетом вклада, вносимого геометрическим развитием, - на О,25...О,30 эВ.

Полученная при значительно более высоких, чем рабочая температура ТЭП структура рабочей поверхности элек- рода обладает высокой стабильностью свойств в паре цезия при использовании в ТЭП..

Формула и.зоСретения

Способ изготовления электродов термоэмиссионного) преобразователя . энергии, включающий формирование заготовки электрода из монокристалла молибдена с выведением на рабочую поверхность грани (П2), нагрев и изотермическую вьщержку электрода в вакууме при давлении не выше 6,6 , отлич ающийся тем, что, с целью увеличения вакуумной работы выхода и повьшения ее стабильности в парах цезия, при формироаании заготовки электрода разориентацию грани (12) от плоскости рабочей поверхности электрода выбирают не более 2 , изотермическую вьщержку осуществляют и течение 25...30 мин при температуре, которую выбирают из выр ажения

1050 1 1210,

где Т - температура изсгтермической

выдержки (К);

- длительность Изотермической BbmepfKKH (ч).

Изобретение относится к термоэмиссионному методу преобразования тепловой энергии в электрическую и может быть использовано в технологическом процессе изготовления термо- эмиссионного преобразователя (ТЭП). ;Цель изобретения - повышение стабильности вакуумной работы молибденового электрода с геометрически развитой пове хностью - достигается формированием фасетированной поверхности отжигом при температурах, превьштаклцих рабочие. В качестве рабочей поверхностгг электрода выбирают грань (112) монокристалла молибдена с р зориентацией от плоскости не более 2 . Электрод подвергают нагреву в вакууме при остаточном давлении не выше 6, Па до 2420..V2520°К и осуществляют выдержку в течение 25...30 Мин, При этом образуются равномерно распределенные по всей рабочей поверхности фасетки, имеющие геометрически правильную форму с размером граней 10... 20 мкм. Дальнейшее термовакуумное травление не влияет на .структуру поверхности. Параметры способа выбраны из серии экспериментальных исследований. При нагреве молибденового образца до 2 1 90 К и выдержке в течение 27 мин вакуумная работа выхода фасеток по сравнению с работой выхода исходной поверхности с гранью (112) возрастает на 0,25 эВ. При рабочей температуре эмиттера 1600 К прогнозируется ресурс ТЭП до 30000 ч. Q 9 (Л 4 1 OS О) ел