Способ эксплуатации электровакуумных приборов с оксидным катодом Советский патент 1980 года по МПК H01J9/50 

I

Изобретение относится к области применения электровакуумных приборов с оксидным катодом. Значительная доля постепенных отказов приборов с оксидным катодом связана со снижением эмиссионной способности катода из-за испарения критического количества активного вещества. .

Обычная эмиссионная способность катода значительно снижается и прибор теряет работоспособность после испарения 1,5 - 8%.

Известен способ эксплуатации электровакуумных приборов, в котором паДенйе катодного тока компенсируется изменением напряжения накала 1. Однако реализация этого способа требует изготовления и настройки сложной электродной схемы, что удорожает устройство в целом и уменьшает его надежность.

Известен способ эксплуатации электровакуумных приборов с оксидным катодом, заключающийся в повыщении температуры катода в конце срока службы 2.

Недостатком этого способа является отсутствие обоснованной методики повышения температуры, вследствие чего ресурс катода расходуется неоптимально.

Целью изобретения является повышение, эксплуатационного ресурса прибора, работающего в режиме, когда долговечность прибора ограничена испарением активного вещества.

Цель достигается тем, что по предлагаемому способу температуру катода увеличивают в конце срока службы на 20 - 30° и затем повторяют эту операцию через промежутки времени, равные 0,32; 0,2; 0,09

и 0,04 от долговечности катода.

На фиг. 1 показаны зависимости тока эмиссии катода Зэ от температуры Гц (значения тока эмиссии определяются по кривым Шоттки методом экстраполяции к нулевому полю) и недокальные характеристики За.

J(/K) снятые в разные моменты времени при работе прибора в течение срока службы; на фиг. 2 приведена зависимость долговечности от температуры. Прибор выходит из строя, когда отношение Зэ/Лк при заданной

к достигает определенного критического значения, при котором выходные параметры предела выходят за норму.

Из фиг. 1 видно, что при истощении катода (росте работы выхода ср) работо 7способность прибора йЪжно восстановить путем повышения Гк до Гц .+АТк. .Однако повышение температуры катода связано с увеличением скорости HcnapeHWiFlaKTHBHoro вещества И материалов {(атбдното узДа, в связи с чем могут возраСти КгеЖэлёктрбнныё утечки и т. д. Поэтому прирост температуры катода по сравнению с оптимальным рабочим режимом должен быть минимален, но достаточным, чтобы вернуть рабртоспособ-. ность прибору. Для прибора, работающего в режиме, когда долговечность t ограничена скоростью испарения активного вeщecтвaW, они связаны соотношением t -3- Jгде qnft- предельное количество испарившегося активного вещества катода; - 7,7 , где Гц-рабочая температура катола, °К Откуда следует- Igt + -7,7. На фиг. 2 приведена Эта зависимость, где . является параметром. При заданной рабочей температуре Гц долговечность катода принята за 1. Если после испарения критического количества активного вещества 0пк повысить Тк на 25°, ток эмиссии возрастает примерно в два раза и работоспособность катода восстанавливается. Постепенный рост р во время дальнейшей работы приведет также к критическому падению Зэ после испарения 2 | актйвного вещества. Срок службы катода при Тк - T) + 25° составляет согласно зависимости, приведенной на фиг. 2, около 0,32-t; По истечении этого времени испаряется дополнительно q aKTHBHoro вещества (2с,- -«.((к), После этого снова необходимо поднять температуру катода, на, 25°. Тогда ток эмиссии достигает критической .ве;лйчины при испарении еще одной порции активного вещества (ЗЦй}-2(1), что даёт прибавку к долговечности еще на 0,2t и т. д. Таким образом, при ступенчат.ом повышении Гц ..по 25° можно увеличить долговечность катода более чем в 1,5 раза. Несколько более сложный расчет по указанной методике показывает, что при выборе Д7к 20° и менее принципиально можно увеличить долговечность до 2t и более, однако снижение величины Л Г к, встречает технические трудности установки и поддержания накала .с точностью до 0,01 В даже для катодов косвенного накала. Увеличение & Гц .свыше 30° ведет к резкому сокращению возможного выигрыща в долговечности. Следовательно, величина Д Т должна быть в пределах 20 - 30°. Максимально возможный срок службы катода лимитируется либо полньш истощением катода, либо сокращением периода необходимого изменения температуры катода до возм.ожного периода регламентарных работ аппаратуры. Использование изобретения позволяет более чем в 1,5 раза увеличить долговечность многих классов электровакуумных приборов с оксидным катодом,, срок службы которых лимитируется ресурсом катода. Формула изобретения Способ эксплуатации электровакуумных приборов с оксидным катоДом, заключающийся в повышении температуры катода конце срока службы, отличающийся тем, целью повышения эксплуатационного ресурса прибора, работающего в реж.име, когда долговечность прибора ограничена MdnapeHHeM активного вещества, температуру катода увеличивают в конце срока службы на 20 - 30° и затем повторяют эту операцию через промея:утки времени, равные 0,32; 0,2; 0,09 и 0,04 от долговечности катода Источники информации, принятьге во внимание-Лри экспертизе . ПатёнГСША № 2940010, кл. 313-107, огтублик. 1970. 2. Кармазин В. Г. и др. Разработка методов прогнозирования долговечности мощных усилительных клистронов, техн. отчет НИИ «Исток № 114-3724, 1970, с. 57-58 (прототип) . .

o

P n i

.

a

Фиг.

75

100

Та+лТк

i/l.2