КОЛЬЦЕВОЙ КАТОДНО-ПОДОГРЕВАТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ МОЩНОГО ЭВП Советский патент 1994 года по МПК H01J1/20 

Изобретение относится к электронной технике, в частности к кольцевым катодно-подогревательным узлам (КПУ) мощных ЭВП, использующих трубчатые электронные пучки. Средний диаметр эмиттирующей поверхности таких катодов превышает 100 мм, поэтому при конструировании КПУ необходимо принимать во внимание тепловые уходы топологии эмиттирующей поверхности, влияющие как на формоустойчивость узла, так и на выходные параметры прибора.

Цель изобретения - повышение формоустойчивости катодно-подогревательного узла в условиях термоциклических нагрузок.

Поставленная цель достигается конструкцией узла, в которой керн и экран выполнены в виде колец, имеющих в радиальном сечении форму уголков и соединены между собой лишь по одному периметру одной из полок уголка в камеру, в которой размещен подогреватель, для этого длина полки нерабочей части керна превышает длину противоположной полки уголка экрана.

Предлагаемая конструкция узла иллюстрируется чертежом, где узел представлен в сечении. Узел содержит кольцевой керн 1, сечение которого имеет форму уголка. На горизонтальной его полке размещено эмиттирующее покрытие 2, а по всему периметру нижней вертикальной полки приварен кольцевой экран 3, сечение которого также имеет форму уголка. Горизонтальная полка уголка керна 1 и вертикальная полка уголка экрана 3 между собой не сварены, что обеспечивает тепловой зазор и возможность перемещения при нагреве горизонтальной полки керна 1 по радиусу без перекосов. Таким образом, эмиттирующая поверхность при нагреве лежит в заданной плоскости.

В камере, образованной керном 1 и экраном 3, размещен подогреватель 4. Керн 1 присоединяется держателем 5 к фланцу 6. К этому фланцу могут быть прикреплены также детали электронной пушки прибора, например, формирующие электронный пучок электроды.

Были опробованы узлы с кольцевой эмиттирующей поверхностью диаметром 140 мм и шириной кольца 5 мм. Кольцо в сечении имело форму уголка 6 х 6 мм и выполнено из никеля с присадкой кальция. На горизонтальной полке припечено губчатое никелевое покрытие, в которое внесен тройной карбонат. Держатель выполнен из ковара толщиной 0,3 мм.

Узлы обследованы в экспериментальных макетах приборов. Термовакуумная обработка и откачка проводились по стандартной технологии, после чего проводились испытания, результаты которых показали, что мощность накала при рабочей температуре составляет 480 Вт, разброс температуры на эмиттирующей поверхности - не более 30^оС, число циклов включения - выключения напряжения накала в режиме 5 мин включено - 15 мин выключено, по крайней мере вдвое превышает норму, изменений плоскостности катода после испытаний не отмечено.

Испытания проведены на макетах с оксидным губчатым катодом, но положительный эффект сохранится и при переходе к металлопористому катоду, хотя естественно изменятся материалы держателя, керна и эмиссионного вещества.

За счет повышения формоустойчивости катодно-подогревательного узла обеспечивается также однородность отбора тока со всей поверхности эмиттирующего покрытия, что в свою очередь позволяет увеличить КПД прибора. Повышение однородности токоотбора по плоскости эмиттирующей поверхности всего на 10%, легко реализуемое в предлагаемом узле с разбросом температуры не более 30^оС, обеспечивает повышение КПД в 1,2 раза больше, чем в приборе с КПУ известного типа.

КОЛЬЦЕВОЙ КАТОДНО-ПОДОГРЕВАТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ МОЩНОГО ЭВП, содержащий керн катода с эмиссионным веществом, экран, изолированный подогреватель, размещенный между керном и экраном, соединенными между собой, и держатель, соединенный с керном, отличающийся тем, что, с целью повышения формоустойчивости узла в условиях термоциклических нагрузок, керн и экран выполнены с радиальным сечением в виде уголков, при этом длина полки уголка нерабочей части керна превышает длину противолежащей полки уголка экрана.