МАТЕРИАЛ ДЛЯ КАТОДОВ Советский патент 1971 года по МПК H01J1/148 

Изобретение относится к области электронной техники, и, в частности к созданию высокоэмиссионных и долговечных термокатодов для электровакуумных приборов.

Известен материал для термокатодов, состояишй из механической смеси боридов щелочноземельных и редкоземельных металлов, при этом каждый борид этой смеси получен синтезом из элементов. Однако эмиссионные свойства и срок службы таких катодов недостаточны. Бориды щелочноземельных металлов, например, ВаВе, обладая полуметаллическими свойствами, имеют худшие эмиссионные свойства, чем бориды редкоземельных металлов, например, LaBa, обладающий металлическим типом проводимости. Поэтому добавление борида ВаВб к бориду LaBe только ухудщает эмиссионные свойства катода, поскольку его поверхность будет состоять из кристаллов хорощо эмиттирующего LaBe, перемежающихся с кристаллами плохо эмиттирующего ВаВе. Кроме того, указанная смесь из-за боридов щелочноземельных металлов обладает высокой упругостью паров.

Материал катода по изобретению отличается от известного тем, что состоит из твердого раствора боридов редкоземельных и щелочноземельных металлов, в котором указануще бориды взяты в соотнощении: борид редкоземельного металла - от 60 до 95% мол., борид Щелочноземельного металла - от 5 до 40% мол. Твердые растворы редкоземельного и щелочноземельного металлов обладают меньщей упругостью паров, чем отдельные бориды, и поэтому медленнее испаряются, чем отдельные бориды, а следовательно, и их смеси. При растворении борида щелочноземельного металла, например, ВаВа в бориде редкоземельного металла, например L.aBs, у образовавщегося

твердого раствора сохраняется металлический тип проводимости, эмиссионные свойства которого лучще, чем у борида редкоземельного металла. Снижение работы выхода электронов у ЬаВй

за счет растворения ВаВе в LaBe объясняется тем, что на поверхности катода создается моноатомная пленка более активного металла Ва, работа выхода которого ниже, чем у La. Испытания эмиссионных свойств твердых

растворов показали, что во время эксплуатации катода при 1400-1550°С плотность тока эмиссии для состава, содержащего 40% мол. ВаВб остальное LaBg, в два раза выше, а для состава с 30% мол. ВаВе остальное LaBg в

1,5 раз выще, чем при тех же условиях для чистого ЬаВб. РИДОВ редкоземельных металлов и один из боРИДОВ щелочноземельных металлов, отличающийся тем, что, с целью повыщения эмиссии и срока катода, указанные бориды взяты в виде твердого раствора, содержащего 5-40% мол. борида щелочноземельного металла и 60-95% мол. борида редкоземельного металла.