ПРЯМОНАКАЛЬНЫЙ ПЛОСКИЙ КАТОД Советский патент 1972 года по МПК H01J1/16 

Изобретение относится к области электровакуумной техники и вакуумной микроэлектроники, точнее к прямонакальиым катодам электровакуумных приборов.

Известны ирямоиакальные плоские катоды, содержащие керн и токоподводяш,ие элементы. Для таких катодов характерны увеличение длины и сопутствующая деформация при рабочей температуре. Применение этих катодов требует для сохранения заданной геометрической формы или приложения постоянного натяга, или применения дополнительных температурных компенсаторов, что связано с усложнением конструкции и увеличением размеров за счет вспомогательных деталей.

Цель изобретения - повышение формоустойчивости прямонакального катода.

Это достигается тем, что токоподводящие элементы выполнены в виде пластин, симметрично расположенных относительно центра керна, контуры которых представляют собой витки многозаходных спиралей, подходящих к керну по касательным.

Ширина токоподводящих элементов уменьщается по направлению к керну, а в месте соединения их сечения равны.

Свободные концы токоподводянднх элементов закреплены на общей изолирующей основе.

На фнг. 1 показан предложенный катод с керном 1, двумя токоподводящнми элементами 2 и установочными изолирующими опорами 3 и источником 4 питания; на фиг. 2 - то же, вариант реализации изобретения в виде прямонакального ленточного кольцевого катода с тремя токоподводящими элементами 5.

Кольцевой керн I катода и токоподводящие элементы 2 изготовлены из плоской температуростойкой фольги металла. Токоподводящие элементы выполнены в виде пластин с переменным сечением, причем их минимальное сечение находится в области контактов с керном. Это сечение примерно равно сечению кольца керна. Сами токоподводящие элементы расположены симметрично относительно

центра кольца и направлены по виткам двухзаходной спирали навстречу друг другу так, чтобы они переходили в керн в точках А и Л , расположенных на диаметре, перпендикуляр ном направлению токоподводящих элементов.

Ширину г и толщину д кольца керна, и щирину е и толщину ж токоподводящих элементов подбирают в таких сочетаниях, чтобы поперечное сечение кольца керна было бы меньще поперечного сечения токоподводящих элеТокоподводящие элементы крепят жестко на установочных изолнрующих опорах, к которым прикрепляют также питающие катод нроводникн, соединяющие его с источником 4 питания. Торцовые поверхностн кольца керна, а также его внутреннюю поверхность покрывают слоем имитирующего вещества.

При пропускании тока через токоподводящие элементы и керн катода, основное джоулево тепло выделяется при этом в керне, так как его сопротивление в несколько раз превыщает сопротивление токоподводящих элементов.

Линейное расширение кольцевого керна проявится в увеличении его диаметра, в то время как линейное удлинение токоподводящих элементов, консольно закрепленных на опорах 3, приводит к закручиванию кольцевого керна вокруг его центра с сохранением, таким образом, его положения в пространстве относительно опор.

Катод и Токоподводящие элементы изготовлены с прнменением фотолитографического способа со следующими геометрическими размерами: диаметр кольца керна 1000 мк, щирипа г кольца керна 115 мк, щирина ж токоподводящих элементов 300 мк.

При испытаниях для обеспечения рабочей температуры керна 750°С величина подводимой мощности около 50 мет (,45, ма). Положение и форма катода остались неизменными при переходе к высоким рабочим температурам, было достигнуто равномерное распределение температуры по кольцу керна и равномерная плотность тока эмиссии по всей имитирующей поверхности.

Предмет изобретения

1. Прямонакальный плоский катод для электронных приборов, содержащий кольцевой керн с эмиссионным покрытием и токоподводящие элементы, расположенные в одной плоскости, отличающийся тем, что, с целью повыщения формоустойчивости катода, токоподводящие элементы выполнены в виде пластин, симметрично расположенных относительно центра керна, контуры которых представляют собой витки многозаходных спиралей, подходящих к керну по касательным. 2. Катод по п. 1, отличающийся тем, что щирина токоподводящих элементов уменьшается по направлению к керну, а в месте соединения их сечения равны.

3.Катод по п. 1, отличающийся тем, что керн и Токоподводящие элементы выполнены

из фольги при отношении ширины к толщине в пределах 2 : 1-50 : 1.

4.Катод по пн. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что свободные концы токоподводящих элементов закреплены на общей изолирующей основе.

в-в