Оксидный катод Советский патент 1945 года по МПК H01J1/142 

В усилительных лампах с большим усилением электронная эмиссия сеток и анодов должна быть сведена к минимуму, так как наличие ее создает значительные помехи и снижает коэфициент полезного действия.

Оксидный катод в лампах обычно делается из нмкелево-кобальтового сплава и покрывается активным оксйдом, например, бариево-стронциевым. Обычные торговые сорта: никеля и кобальта содержат некоторые другие элементы, например, кремний, марганец, магний, которые являются достаточно хорошими восстановительными агентами для оксидов покрытия, вызывающими освобождение активного металла при обычной рабочей температуре катода.

Освобожденные металлы осаждаются на электродах лампы и излучают электроны, создавая, например, сеточную эмиссию. При этом возникают нежелательные шумы и обратные токи, снижающие коэфициент полезного действия усилителя. Чтобы избежать таких явлений при применении обычных никелевых и никелевочкобальтовых сплавов,

были предложены бесщовные катодные трубочки из электролитического никеля; однако недостаточная жесткость и высокая стоимость мешают их распространению. Настоящим изобретением предлагается оксидный катод с сердечником, также изготовленным из оплава никеля и кобальта;, но сплав этот содержит углерод в количестве от 0,02 до 0,05%.

Никель рафинируется и очищается обычным слособо.м, как, напри-мер, отложением1 на больших листах никелевого анода в электролитической ванне. Получается материал, известный в продаже под иаименованием чистого электролитического никеля с содержанием кобальта от 0,3 до 0,8% и только следами других материалов. Листовой электролитический металл непригоден для катодных трубочек из-за неравномерности строения, а также потому, что при его -прокатке на листе получаются дыры.

Электролитический никель можно переплавить и разлить в слитки; но прокатка таких слитков в листы также сопряжена с больши.ми трудностями, так как .металл слитков

очень тверд. Листы, полученные образом, настолько хрупки, ч го приготовление из них тр1убочек дл:я ПОДОГрес.ных катодов затруднительно. Углерод, введенный в состав никелево-кобальтового сплава, облегчает обработку, так как он делает сплав более тягучим. Кроме того углерод в сплаве готовой трубочки ие проявляет себя, как сильный восстановительный агент щелочноземельных окислов покрытия. Смягчающее действие углерода на. сплав объясняется тем, что он Восстанавливает окислы никеля.

Углерод, вероятно, соединяется с кислородом, образуя окись углерода, - газ, уходящий из сплава в процессе ола-вки. Количество углерода подбирается так, что больщая его часть, остающаяся в слитках после плавки, удаляется при прокатке и отжиге.

Восстановленный никель легко прокатывается в листы, из которых нарезаются длинные полосы для Кйтодных трубочек.

Хотя асатоды из чистого электро.лктИ|чесК01ГО «икеля Я вляются хорощей основой для обычных бариевостронщиевых катодных покрытий и достаточно прочны для катодов стандартной длины, однако, с увел гчением ооследней они могут изгибаться при грубой o6pai6oTiKe и выпучиваться при нагревании. -Поэтому целесообразно керн катода делать более жестким.

Из металлов, которые, будучи сплавлены с никелем, увеличивают его прочность в горячем состоянии и жесткость без нарушения его гибкости И которые восстанавливаются без остатков и без умепьщеНИЯ эмиссии с окисла, каК было найдено, наилучщим является кобальт.

Количество добавляемого кобальта определяется в зависимости от жесткости сплава. В некоторых случаях его берут до 20% от щеса сплаза, прнчем; увеличения тве1рдости, мещающей обработке, не наблюдается.

Катодные трубочки диаметром 0,045 и длиною 27 мм, изготовленньб из листов толщиною 0,002

оплава с содержанием кооальта от 3 до 5%, противостоят больщим механическим ударам в холодном или нагретом до рабочей TejMnepaтуры состоянии. Содержание кобальта |В С1пла1ве около 17% обесшечи1вает создание достаточной жесткости, необходимой для изготовления сравнительно длинных катодных трубочек, например, трубочек, удерживаемых концами в изоляционных прокладках и имеющих диаметр 0,1 и, длину около 40 лш.

Жесткость (или сопротивление изгибанию), измеряемая обычно модулем упругости или модулем Юнга, является прямой функцией процентного содержания ко бальта в сплаве. Добавка кобальта до 20% вызывает Непрерывное увеличение модуля упругости при небольщом уменъщении гибкости.

Добавление кобальта для придания готовой трубочке достаточно больЩОЙ прочности без заметного увеличения трудности прокатки и обработки желательно при скоростных пр:0цессах изготовления, когда трубочки изготовляются из полос. Сплавление кобальта с никелем (щарики торгового кобальта и электролитический никель) производится в тиглях с магнезиевой набивкой. После этого сплав раскисляется добавлением углерода.

Количество добавляемого углерода зависит от содержания кислолорода HI выбранного способа обработки и варьирует в зависимости от температуры прокатки и отжига, числа) каиавок в 1валка1х, конечной толщины листов и желаемой жесткости.

Было найдено, что добавление в щихту углерода в количестве от 0,2 до 0,5% способствует получению легко обрабатываемых, прокатываемых в листы однородной толщины |(до 0,002) слитков. Металл перегревается до 1500°С, и затем лрибавляется уголь. Первые несколько кусков угля, вносимые в никель, вызывают бурное искрение, свидетельствующее о реакции между углеродом « кисло1родом. Окись углерода удаляется. В дальпейщем реакция делается менее