СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОКСИДНОГО КАТОДА Советский патент 1971 года по МПК H01J9/04 

Изобретение относится к способу изготовления оксидного катода с металлической подложкой (керном), выполняемой, в основном, из никеля и имеющей покрытие в виде окиси металла, эмиттирующей электроны. Способ включает в себя оиерации нагрева непокрытой подложки в атмосфере водорода и водяных паров и покрытия части подложки составом, образующим оксидное покрытие при нагреве.

В известных способах изготовления оксидного катода отжиг керна обычно производится в атмосфере, представляющей собой смесь водяных паров и водорода с точкой росы 20-30°С («влажный водород). Иногда используется «сухой водород € точкой росы от -60°С и ниже. В обоих случаях отжиг эффективно очищает поверхность керна, однако обнаружено, что по мере эксплуатации электронной лампы эмиссионное покрытие отслаивается от керна.

Цель изобретения - устранение указанного недостатка оксидного катода путем отжига непокрытого керна, изготовленного из никелевого онлава с содержанием, вес. %: W 4,0; Mg 0,025; Si 0,035, - в атмосфере водорода и водяных паров, с точкой росы от -25°С до -35°С при температуре 800-1100°С.

ся в виде цилиндрической чащки с внещним диаметром около 2,03 мм и высотой 2,79 мм (0,08 и 0,110 дюйма, соответственно). Подложка щлифуется, промывается в воде и высушивается. Затем она проходит через печь непрерывного нагрева с максимальной температурой 1100°С, где подвергается нагреву при 800-1000°С в течение 10 мин. За 7 мин выдержки Б нечи подложка нагревается до

1000-1100°С. Атмосфера печи состоит, в основном, из водяного пара и водорода и имеет точку росы в пределах -25°С. Подложка охлаждается при выходе из печи, затем внещний конец подлол ки покрывается тройным карбонатным составом. Толщина покрытия около 0,089 мм (0,0035 дюйм-о), вес покрытия около 0,35 мг. После высыхания подложка готова для сборки с другими частями электронной лампы.

Вышеописанная подложка закрепляется на конце нихромовой муфты, например, сваркой. Сваренные чашка и муфта пропускаются через печь, атмосфера которой состоит из смеси водяного пара и водорода с точкой росы

Часть водорода в печи может быть заменена одним или смесью инертных газов {аргон, неон) и азота. Отжиг -может нроводиться как в печи с непрерывным, так и с периодическим нагревом.

Газ иовышениой влажности и высокая температура оказывают большее окисляющее, а более низкая температура-восстанавливающее действие по отнощеиию к никелю подложки. Повыщение общего количества кремпия и магния позволяет понизить требуемую влажность атмосферы, так же как повыгнеииое количество инертного газа в атмосфере.

На охлажденной подложке с помощью определенной технологии создается эмиссионное покрытие требуемой толщины, веса и структуры. В некоторых технологических схемах, на пример, ири напылении, подложка нагревается леред наоылением, что помогает получить покрытие с требуемыми свойства1ми. Лучше наносить покрытие через некоторое время после отжига, например, через 4 дня. Кроме того, между стадиями отжига и нанесения покрытия не должно быть никаких повышений температуры. Состав покрытия может быть различным, но таким, чтобы при нагревании получился оксидный слой. Можно использовать комбинацию из двух или более компонентов.

После покрытия подложка соединяется с другими частями электронной лампы, которая включает в себя средства для нагревания подложки в течение всего срока служоы лампы. Лампа отжигается, обычно при 400°С, откачивается и отпаивается. При отжиге иодложка выдерживается при температуре 940°С. В течение этого периода компоненты покрытия разлагаются, летучие компоненты удаляются, окись закрепляется на подложке и металлические детали электронной лампы обезгаживаются. Затем лампа охлаждается до «омнатной температуры и выдерживается с приложенным к катоду напряжением при температуре 1100-1200°С для активирования оксидного слоя. После этого лампа ианытывается.

При использовании предлагаемого способа

отжига катоды имеют более длительный срок эксплуатации, чем при сухом или влажном отжиге.

Предмет изобретения

Способ изготовления оксидного катода с керном, выполненным из никелевого сплава, содержащего около 4 вес. % вольфрама, около

0,025 вес. % магния и около 0,035 вес. % кремния, путем прогрева непокрытого кериа в атмосфере, содержащей водород и водяные пары, отличающийся тем, что, с целью улучшения сценления оксидного покрытия с керном катода, керн прогревают при температуре 800-ИОО С в указанной атмосфере с точкой росы от - 25°С до -35°С в течение 10 мин.