В ПТ-Б -. .д. ',,. .'^ j.-!, . ,' М -Л V.-. :-, Советский патент 1973 года по МПК H01J1/15 

1

Изобретение предназначено для использования в электронных приборах, преимущественно приборах СВЧ-диапазона.

Из1вестны прямонакальные катоды, активное BeutecTBo которых нанесено на металлическую подложку, служащую для подвода тока накала. Кроме того, известны прямонакальные распределительные катоды, содержащие губку из металла с активным веществом, нагреваемым как пропусканием тока через губку, так и через металлическую подложку, на которой в таком варианте укреплена губка. Известные катоды для электронных приборов характеризуются больщой инерционностью из-за предельности возлюжной минимальной толщины металлического керна (губки) по соображениям формоустойчнвости и затрудненных условий теплопередачи активному веществу, а также больщой мощностью накала из-за сравнительно низкого электросопротивления прямонакальиого керна вследствие больщого проводящего сечения (невыгодного соотношения напряжения накала и эмиссионного тока).

Цель предлагаемого изобретения - сократить время готовности, снизить мощность накала, упростить технологию изготовления катода.

Это достигается тем, что металлическая подложка расположепа на основании из электроизоляционного материала.

Предлагаемый прямонакальный катод содержит пленочный керн-подогреватель из тугоплавкого металла, например, рения, нанесенный из электроизоляционный армирующий

держатель, например, методо.м осаждения из

газовой фазы, эмиссионно-активное вещество,

экраны-контакторы (из газоиоглощающего

металла), плоский или жгутовый выводы.

С целью увеличения запаса активного вещества, улучщения его сцепления с подложкой, а также условий теплопередачи (за счет увеличения рабочей длины подогревателя-керна при той же длине катода) электроизоляционное основание и, соответственно, пленочная металлоподложка активного вещества, имеют зубчатое сечение.

Зубчатая форма сечения обеспечивает также практически полное покрытие рабочей поверхности катода активным веществом наряду

с облегчением миграции эмиттирующего электроны металла к поверхности .катода.

На фиг. 1 изображен предлагаемый катод с консольным креплением, на фиг. 2 показан катод с вариантами торцового крепления.

Катод содержит металлический пленочный керн /, изоляционное основание 2, эмпссионно-активное вещество 3, экраны-контакторы 4 (см. фиг. 1, 2), жгутовый или плоский выводы-контакторы 5 н 6, а также контактную

щайбу 7 (см. фиг. 2).

Изоляционное основание может быть полым, что обеснечивает снижение тепловых потерь и лучшее обезгаживание катода.

С целью обеспечения меньшей испаряемости активного вешества, повышения его устойчивости к ионной и обратной электронной бомбардировке, а также сведения к минимуму искрения, на эмиссионно-активное вешество прямонакального катода наносится пористая пленка тугоплавкого металла, не подверженного «водному циклу, например рения, также методом осаждения из газовой фазы, однако при соответственно более высокой скорости осаждения, чем в случае сплошной пленки керна-нагревателя на армируюш,ем изоляторе, или сетка из тонкой (в среднем 30 ммк) проволоки тугоплавкого металла или сплава, например, ВР-20, или сетка из фольги тугоплавкого металла с ячейками, полученными методом электроискровой или электроннолучевой обработки,.... .

В упрошенном варианте (для приборов малой и средней моидности) предлагается безынерционный расиределительный катод, выполненный в виде изоляционного держателя с последовательно нанесенными на нем активным веществом и пленочным распределительным элементом (пористой пленки, сетки из тугоплавкого металла) - без пленочного керна-нодогревателя; разогрев эмиттера в данном катоде осуществляется пропусканием тока непосредственно через расиределительный элемент (пленку или сетку).

Предлагаемая конструкция катода, наряду с обеспечением практически безынерционного срабатывания (на 1-2 порядка время готовности соответственно меньше, чем у известных катодов), повышенного срока службы (за счет увеличения запаса активного вещества и устранения искрения), а также возможности осуществления практически неограниченной степени миниатюризации и повыщения экономичности, иоЗВоляет существенно упростить технологию изготовления катодов посредством исключения трудоемких и зависимых от субъективных факторов операций, например, механической обработки тонкостенных сложнопрофильных металлокерпов и практически полностью автоматизировать процесс изготовления катодов при обеспечении оперативного регулирования и контроля параметров в зависимости от измеряемых формируемых признаков продукции.

Операции при изготовлении предлагаемых катодов проходят в следующей последовательности; автоматическая отливка или прессование (с добавлением в качестве связки алюминия, переходящего прп последующем окислительном обжиге в окись), создание пленочного керна-нагревателя, например, методом осаждения тугоплавкого металла из газовой фазы, нанесение активного вещества, например, методом импульсного катафореза или опрессовки, нанесение (для распределительного катода) демпферного элемента (сетки из тугоплавкого металла пли пористой пленки) - методом осаждения из газовой фазы (на той же установке, что и нри нанесении пленочного

кер.на-нагревателя).

При этом используется термическая диссоциация исходного металлосоединения, например, семиокиси или оксихлорида рения, выделяющего при нагревании (посредством индукции ТВЧ) металл на нагретой поверхности нодложки. Разогреву до температуры, достаточной для термической диссоциации применяемого металлосоединения и близкой к температуре размягчения подложки, подвергается

лищь топкий приповерхностный слой нодложки.

Предмет изобретения

1.Прямонакальный катод для электронных приборов, содержащий эмиссионно-активное

вещество, нанесенное на металлическую подложку, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени готовности, снижения мощности накала, упрощения технологии изготовлення катода, металлическая подложка расположена на основании из электроизоляционного материала.

2.Катод по п. 1, отличающийся тем, что поверхность эмиссионно-активного вещества покрыта пористой пленкой тугоплавкого металла, например, рения.

3.Катод по п. 1, отличающийся тем, что изоляционное основание имеет зубчатое сечение. 2 / J

4 2

Фпу 9