КАТОДНО-ПОДОГРЕВАТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОГО ПРИБОРА Советский патент 1995 года по МПК H01J1/22 

Изобретение относится к электронной технике, в частности к конструкциям высокотемпературных катодно-подогревательных узлов (КПУ).

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности КПУ путем уменьшения теплопередачи от подогревателя к изолятору, что приводит к уменьшению замыканий катод подогреватель в местах касания подогревателя с изолятором.

Суть изобретения поясняется чертежом, где изображен катодно-подогревательный узел.

Катод 1 в виде таблетки закреплен в держателе 2, а спиральный подогреватель 3, размещенный между катодом 1 и изолятором 4, помещен в камеру 5.

Дополнительная спираль 6 размещена снаружи подогревателя 3, причем внутренний диаметр дополнительной спирали 6 равен наружному диаметру спирали подогревателя 3, а длина дополнительной спирали 6 равна длине подогревателя 3.

Длина l (м) проволоки, из которой выполнена дополнительная спираль, и ее диаметр d (м) связаны соотношением
· (1)
где
K (2)
R сопротивление подогревателя (Ом);
R_общ сопротивление подогревателя с дополнительной спиралью (Ом);
ρ удельное электрическое сопротивление материала дополнительной спирали (Ом^.м).

Соотношение (1) получается из следующих соображений.

Электрическое сопротивление дополнительной спирали
R_д.с= (3)
Электрическое сопротивление нагревателя с надетой на него дополнительной спиралью
R_общ= (4)
Подставляя в (2) выражения (3) и (4) получим (1).

Так как в конструкции КПУ спираль может иметь значительный диаметр, то она может быть изготовлена из толстой проволоки, чем обеспечивается ее высокая жесткость, а следовательно, и сохранение шага. Дополнительная спираль предлагаемой конструкции может быть надета и на нагреватель, изготовленный из металлокерамики.

В технической документации на электровакуумный прибор всегда указываются допустимые пределы изменения рабочего напряжения (обычно ± 2-10% от номинала). Соблюдение этого условия гарантирует сохранность в тех же пределах мощности, выделяемой нагревателем, при неизмененном сопротивлении нагревателя. Так как дополнительная спираль, надетая на нагреватель, изменяет его сопротивление, то величина этого изменения должна укладываться в заданные пределы. Следовательно, величина коэффициента К задается требованиями к стабильности мощности, выделяемой в нагревателе.

Задав величину коэффициента К и выбрав диаметр проволоки, можно рассчитать длину проволоки, идущей на изготовление дополнительной спирали.

Рассчитав длину проволоки и зная размеры дополнительной спирали (длина ее должна быть равна длине нагревателя, а внутренний диаметр внешнему диаметру нагревателя), легко определить ее шаг.

Сохранение мощности, выделяемой нагревателем с надетой на него дополнительной спиралью, гарантирует сохранность температуры катода.

Проволоки для нагревателя и для дополнительной спирали желательно делать из одинакового материала, чтобы избежать возможного взаимодействия между ними.

Для оценки надежности КПУ предлагаемой конструкции были изготовлены нагреватели из проволоки ВР-20 ⊘ 0,5 мм с электрическим сопротивлением 0,5 Ом. Дополнительная спираль из проволоки ВР-20 ⊘ 0,13 мм имела сопротивление R_д.с=50 Ом.

КПУ с этими элементами были испытаны на стойкость к термоударам. Критериями стойкости были величина изменения температуры эмиссионной таблетки и тока накала под воздействием термоударов.

Испытания показали, что после воздействия на КПУ 10000 термоударов и 3000 ч наработки изменения тока накала и температуры катодов не превышали ±3%

Изобретение относится к электронной технике и может использоваться при изготовлении высокотемпературных катодно-подогреваемых узлов. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности узла. Узел состоит из катода 1 в виде таблетки, держателя 2, спирального подогревателя 3, изолятора 4 и дополнительной спирали 6, размещенной поверх подогревателя 3. Дополнительная спираль 6 уменьшает теплопередачу от подогревателя 3 к изолятору 4, исключает касание подогревателя 3 изолятора 4 и расплавление его в точках касания. 1 ил.

КАТОДНО-ПОДОГРЕВАТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОГО ПРИБОРА, содержащий катод в виде таблетки, закрепленной в держателе, спиральный подогреватель, размещенный между катодом и изолятором, помещенным в камеру, и дополнительную металлическую спираль, контактирующую с подогревателем, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности узла за счет уменьшения теплопередачи от подогревателя к изолятору, дополнительная спираль размещена снаружи подогревателя, причем внутренний диаметр дополнительной спирали равен наружному диаметру спирали подогревателя, а длина дополнительной спирали равна длине подогревателя, при этом длина l проволоки, из которой выполнена дополнительная спираль, и диаметр d связаны соотношением


R сопротивление подогревателя, Ом;
ρ удельное электрическое сопротивление материала дополнительной спирали, Ом · м;
R_общ сопротивление подогревателя с дополнительной спиралью, Ом.