СВЧ-ПРИБОР М-ТИПА Советский патент 1994 года по МПК H01J1/30 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в приборах СВЧ М-типа с малым временем готовности.

Целью изобретения является увеличение срока службы катода с автоэлектронными эмиттерами.

Предлагаемый катод для приборов СВЧ М-типа состоит из рабочего участка, образованного вторичноэлектронными и запускающими автоэлектронными эмиттерами. Автоэлектронный эмиттер выполнен в виде шайбы из металлической пленки толщиной от долей микрона до нескольких микрон. В зависимости от требуемого пускового тока автоэмиссии могут использоваться как один, так и несколько автоэлектронных эмиттеров. При постановке нескольких автоэлектронных эмиттеров данные элементы необходимо располагать так, чтобы максимально ослабить или вовсе исключить их взаимную экранировку.

На чертеже представлена конструкция предлагаемого катода.

На молибденовом керне 1 размещены вторичноэлектронные эмиттеры 2 и автоэлектронные эмиттеры, выполненные в виде шайб из проводящей пленки 3, нанесенной на подложку 4. Таким образом, рабочая часть катода, находящаяся между экранами 5, состоит из вторичноэлектронных и автоэлектронных эмиттеров. Количество запускающих автоэлектронных эмиттеров определяется величиной требуемого пускового тока, т. е. параметрами конкретного прибора. Автоэлектронная эмиссия обеспечивается постоянным полем, создаваемым анодом вблизи катода. Часть первичных электронов с автоэмиттеров, ускоряясь ВЧ шумовым полем, попадает на рабочую поверхность катода, выбивая при этом вторичные электроны, которые, лавинно умножаясь, вносят основную долю в рабочий ток.

Элемент автоэмиттера изготавливается методом напыления металлической пленки 3 на торцовую поверхность подложки 4, выполненной в форме диска. Далее методом избирательного химического травления создается выступающий над цилиндрической поверхностью подложки кольцевой участок металлической пленки. Указанный кольцевой участок пленки должен выступать также и над цилиндрической поверхностью вторичноэлектронного эмиттера на величину, определяемую конструкцией прибора, его электродинамикой (верхняя граница определяется также и формоустойчивостью пленки). Pасчеты показывают, что для приборов СВЧ М-типа в широком диапазоне мощностей (от единиц кВт до единиц МВт) и длин волн эта величина, при которой не нарушается электродинамика прибора и обеспечивается необходимый ток запуска, составляет 5-20% от межэлектродного зазора (катод - анод). Наиболее оптимальным является вариант, когда пленка автоэлектронного эмиттера выступает над поверхностью вторичноэлектронного эмиттера на величину, равную 8-10% от межэлектродного зазора.

Основным преимуществом изобретения является повышенная долговечность катода приборов магнетронного типа при мгновенной готовности.

Экспериментальные образцы, изготовленные на базе серийно выпускаемого магнетрона среднего уровня мощности, устойчиво работали при изменении анодного тока в широком диапазоне ( ±30% от 1 ном) и полностью соответствовали требованиям по электрическим параметрам при практически мгновенной готовности. (56) Бондаренко Б. В. Способ повышения стабильности эмиссии и срока службы автоэлектронных катодов. Электронная техника, серия 1, вып. 6, 1973.

Патент США N 3109123, кл. 315-39.63, 1963.

Использование: приборы с малым временем готовности. Сущность изобретения: выполнение автоэлектронного катода из шайбы, расположенной перпендикулярно оси катода. Шайба имеет кольцевой участок из проводящей пленки, которая выступает над поверхностью вторичноэлектронного эмиттера на высоту, равную 5 - 20% расстояния анод - катод. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. СВЧ-ПРИБОР М-ТИПА, содержащий анод, катод с вторичноэлектронным и автоэлектронным эмиттерами, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности прибора, автоэлектронный эмиттер выполнен в виде шайбы, расположенной на керне в плоскости, перпендикулярной оси катода, и имеющей кольцевой участок проводящей пленки, выступающий над поверхностью вторичноэлектронного эмиттера на высоту, равную 5-20% межэлектродного зазора. 2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что катод содержит несколько автоэлектронных эмиттеров, чередующихся с вторичноэлектронными эмиттерами.