Патенты автора Шестеркин Василий Иванович (RU)
Изобретение относится к электронной технике, в частности к созданию катодно-сеточных узлов с автоэмиссионными катодами для электровакуумных приборов, в том числе для приборов микроволнового диапазона с микросекундным временем готовности. Технический результат - обеспечение возможности контроля абсолютных значений токов с каждого единичного автоэмиссионного катода и их подстройки, то есть увеличения или уменьшения путем подачи соответствующих значений разности потенциалов между катодом и сеткой в каждой ячейке в пределах безопасных значений, не приводящих к расплавлению вершин автоэмиттеров теплом Джоуля, тем самым обеспечивая надежность и долговечность работы КСУ. Способ изготовления катодно-сеточного узла электровакуумного прибора включает изготовление многоострийного автоэмиссионного катода в форме конуса, пирамиды, лезвия и любых других форм с заостренными вершинами и сеточного электрода с отверстиями для каждого единичного автоэмиссионного катода и совмещение отверстий сеточного электрода с центрами единичных автоэмиссионных катодов. При этом автоэлектронные катоды формируют на единой диэлектрической подложке методом травления или лазерного фрезерования таким образом, что каждый единичный автоэмиссионный катод был электрически изолирован от всех остальных и имел независимый от других электрический вывод для подачи различных по величине напряжений. Данный способ позволяет контролировать токи каждого единичного автоэмиссионного катода и путем подачи различных по величине напряжений между единичными катодами и сеточным электродом отбирать одинаковые по величине токи в каждой автоэмиссионной ячейке, не приводящие к чрезмерному термическому нагреву и расплавлению вершин единичных автоэмиссионных катодов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к электронной технике, в частности к созданию катодно-сеточных узлов с автоэмиссионными катодами для вакуумных электронных устройств, в том числе приборов СВЧ-диапазона с микросекундным временем готовности. Технический результат - обеспечение возможности контроля величины автоэмиссионного тока от дискретной ячейки КСУ в процессе его эксплуатации, возможность корректировки потенциалов отдельных автоэмиттеров катода относительно сетки для восстановления работоспособности катода при изменении параметров ячеек в процессе эксплуатации, повышение срока службы КСУ. Катод представляет собой дискретные электрически изолированные друг от друга сформированные автоэмиттеры и сеточный электрод с отверстиями, образующими вместе с автоэмиттерами автоэмиссионные ячейки. 3 ил.
КЛЕЙ // 2782787
Изобретение может быть использовано для создания неразъемного соединения деталей из углеграфитовых материалов с деталями из керамики и тугоплавких металлов. Клей содержит силикат натрия растворимый, водную дисперсию поливинилацетата, додецилсульфат натрия, наполнитель - искусственный графит марок МПГ-7, МИГ-2 или ГИИ-А фракции менее 26 мкм и дистиллированную воду. Технический результат заключается в снижении электрического и теплового сопротивления клеевого шва в диапазоне рабочих температур до 1600°С. 1 ил., 1 пр.
Изобретение относится к электронной технике, в частности к способу текстурирования поверхностей токоприемных деталей из углеродного материала, в том числе для коллекторов электронов электровакуумных приборов. Шероховатая поверхность токоприемных деталей из углеродного материала формируется путем гальванического осаждения пленки никеля толщиной 5÷10 мкм и последующего термохимического травления в среде водорода при температуре 1100±20°С и давлении ~1.06×105 Па в течение 15÷20 минут на глубину 10÷20 мкм с последующим удалением остатков никелевой пленки химическим травлением с составом (мл): азотная кислота - 20; ортофосфорная кислота - 200; серная кислота - 60 и финишной очисткой деталей. Изобретение позволяет уменьшить величину обратного потока вторичных электронов из коллектора в пространство взаимодействия прибора. 6 ил.
Изобретение относится к области электронной техники, а именно к области техники катодно-сеточных узлов (КСУ) с автоэмиссионными катодами для вакуумных электронных устройств, преимущественно приборов с микросекундным временем готовности. Технический результат - повышение точности расположения автоэмиссионных структур напротив отверстий в вытягивающей сетке, снижение автоэмиссионного тока вытягивающей сетки в рабочем режиме КСУ и повышение за счет этого его надежности и долговечности. Способ изготовления КСУ с автоэмиссионным катодом включает формирование на рабочей поверхности автоэмиссионного катода сплошного массива автоэмиссионных структур; изготовление вытягивающей сетки; изготовление металлокерамического узла, содержащего держатель автоэмиссионного катода, электрический изолятор и держатель вытягивающей сетки, размещение и закрепление автоэмиссионного катода в держателе автоэмиссионного катода; размещение и закрепление вытягивающей сетки в держателе вытягивающей сетки над рабочей поверхностью автоэмиссионного катода с вакуумным зазором между автоэмиссионным катодом и вытягивающей сеткой. Также дополнительно размещают и закрепляют над вытягивающей сеткой технологический электрический изолятор и сплошной технологический анод, с возможностью их раскрепления и удаления; размещают КСУ с технологическим электрическим изолятором и сплошным технологическим анодом в вакуумной камере; соединяют автоэмиссионный катод, вытягивающую сетку и технологический анод с электрическими выводами источника электрического питания; откачивают вакуумную камеру с КСУ в сборе с технологическим электрическим изолятором и сплошным технологическим анодом до давления не выше 10-5 мм рт.ст. (1,33⋅10-3 Па); подают на вытягивающую сетку постоянное или импульсное, положительное относительно автоэмиссионного катода, электрическое напряжение с увеличением его до появления автоэмиссионного тока в электрической цепи «автоэмиссионный катод - вытягивающая сетка»; подают на технологический анод отрицательное относительно автоэмиссионного катода постоянное электрическое напряжение минимальной величины, при которой автоэмиссионный ток в электрической цепи «автоэмиссионный катод - вытягивающая сетка» принимает минимальное значение; увеличивают по абсолютной величине, пропорционально и не меняя полярности, электрические напряжения на технологическом аноде и вытягивающей сетке до значений, при которых рост автоэмиссионного тока в электрической цепи «автоэмиссионный катод - вытягивающая сетка» прекращается и происходит разрушение части массива автоэмиссионных структур на поверхности автоэмиссионного катода в местах, расположенных напротив перемычек вытягивающей сетки, а целостность и работоспособность автоэмиссионных структур на поверхности автоэмиссионного катода в местах, расположенных напротив отверстий в вытягивающей сетке, сохраняется за счет запирания автоэлектронной эмиссии с них электрическим полем технологического анода; снижают до нуля электрическое напряжение на вытягивающей сетке; снижают до нуля электрическое напряжение на технологическом аноде; увеличивают давление в вакуумной камере с КСУ в сборе с технологическим электрическим изолятором и сплошным технологическим анодом до атмосферного; отсоединяют автоэмиссионный катод, вытягивающую сетку и технологический анод от электрических выводов источника электрического питания; извлекают из вакуумной камеры КСУ с технологическим электрическим изолятором и сплошным технологическим анодом; отсоединяют и удаляют технологический анод и технологический электрический изолятор от изготовленного таким способом КСУ с автоэмиссионным катодом. 3 ил.
Изобретение относится к электронной технике, в частности к изготовлению катодно-сеточных узлов с матричными автоэмиссионными катодами для электровакуумных приборов, в том числе сверхвысокочастотного диапазона. Технический результат - повышение надежности и долговечности низковольтных катодно-сеточных узлов, состоящих из множества ячеек микронных размеров, содержащих острийные автоэлектронные эмиттеры и управляющую сетку с отверстиями, отделенную от подложки диэлектрическим зазором. Способ изготовления катодно-сеточного узла включает формирование на катодной подложке матрицы острийных автоэмиттеров, управляющей сетки с отверстиями для каждого автоэмиттера, отделенной от катода пленкой диэлектрика. На катодной подложке из углеродного материала формируется матрица острийных автоэмиттеров, являющихся продолжением катодной подложки. На катодную подложку из бор-нитридной газовой среды высаживается пленка из нитрида бора толщиной Н ≤ h, где: h - высота острийных автоэмиттеров. Далее над вершинами острийных автоэмиттеров формируются диски в форме цилиндра из фоторезиста, а на свободную от дисков поверхность из нитрида бора напыляются пленки из хрома, а затем из алюминия толщиной не более 0.4 мкм, в которых формируются отверстия путем взрывного травления дисков фоторезиста. Далее вокруг острийных автоэмиттеров в воздушной среде тетрафторметана вытравливаются полости на всю глубину пленки из нитрида бора. Причем в качестве углеродного материала для формирования автоэмиттеров используется изотропный пиролитический графит. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к электронной технике, в частности к созданию катодно-сеточных узлов для вакуумных электронных приборов, в том числе мощных импульсных приборов СВЧ-диапазона с низковольтным сеточным управлением электронным пучком. Технический результат - повышение долговечности термоэмиссионного катода, улучшение ламинарности электронного потока, а также обеспечение минимального разброса углов наклона траекторий электронов. В способе изготовления катодно-сеточного узла с встроенной в катод теневой сеткой, включающем изготовление в катодной таблетке пазов и размещение в них перемычек теневой сетки, формирование пазов в катодной таблетке осуществляют электроискровым способом непосредственно перемычками теневой сетки. При этом глубину пазов формируют такой, чтобы после разогрева катода до рабочей температуры нижняя плоскость перемычек теневой сетки размещалась на доньях пазов, а верхняя плоскость перемычек теневой сетки возвышалась над эмитирующей поверхностью катода не более чем на 10 мкм. 2 ил.
КАТОДНО-СЕТОЧНЫЙ УЗЕЛ С АВТОЭМИССИОННЫМ КАТОДОМ И УПРАВЛЯЮЩЕЙ СЕТКОЙ, РАЗДЕЛЁННОЙ НА ЭЛЕМЕНТЫ // 2697193
Изобретение относится к электронной технике, в частности к созданию катодно-сеточных узлов с автоэмиссионными катодами для вакуумных электронных устройств, в том числе мощных приборов СВЧ-диапазона с микросекундным временем готовности. Технический результат - повышение равномерности токоотбора от ячеек автоэмиссионного катода. Катодно-сеточный узел с множеством автоэмиссионных ячеек содержит катод произвольной формы, на котором сформированы любым известным способом автоэмиттеры, и сеточный электрод с отверстиями, образующими вместе с автоэмиттерами автоэмиссионные ячейки. Сеточный электрод отделен от катода вакуумным зазором или изоляционной подложкой или размещен непосредственно на поверхности катода. При этом сеточный электрод состоит из диэлектрической пленки, выполняющей функции несущей конструкции сеточного электрода, проводящей пленки, сформированной на одной стороне диэлектрической пленки и являющейся управляющей сеткой, или проводящей пленки, являющейся управляющей сеткой, и проводящей пленки, являющейся фокусирующей сеткой, причем управляющая и проводящая пленки сформированы на противоположных сторонах диэлектрической пленки. При этом управляющая сетка разделена на электрически изолированные друг от друга, охватывающие каждое отверстие или группы отверстий в сеточном электроде элементы, которые имеют электрические выводы для подачи на них разных потенциалов. 3 ил.
КАТОДНО-СЕТОЧНЫЙ УЗЕЛ С ПРОСТРАНСТВЕННО-РАЗВИТЫМ АКСИАЛЬНО-СИММЕТРИЧНЫМ АВТОЭМИССИОННЫМ КАТОДОМ // 2686454
Изобретение относится к электронной технике, в частности к катодно-сеточным узлам для вакуумных электронных устройств, в том числе мощных приборов СВЧ-диапазона с микросекундным временем готовности. Технический результат - уменьшение угла расходимости траекторий электронов на выходе из отверстия сеточного электрода за счет уменьшения расфокусирующего действия электростатической линзы. Катодно-сеточный узел содержит множество ячеек, состоящих из пространственно-развитого кольцевого автоэмиссионного катода с большим аспектным отношением размеров, и сеточный электрод с отверстиями. Периферийная часть сеточного электрода в ячейке, ограничивающая щелевое отверстие, имеет толщину Н больше, чем толщина центральной части сеточного электрода h, ограничивающая щелевое отверстие с внутренней стороны. Толщина периферийной части сеточного электрода и толщина центральной части сеточного электрода связаны соотношением 3h>H>1,5h. Вершина кольцевого автоэмиссионного катода смещена в радиальном направлении от периферийной границы щели к оси симметрии КСУ на расстояние l>L/2. 2 ил.
Изобретение относится к электронной технике, в частности к изготовлению автоэмиссионных катодов методом лазерного фрезерования из углеродных материалов для вакуумных электронных устройств, в том числе для СВЧ приборов с микросекундным временем готовности. Технический результат – повышение равномерности эмиссии по поверхности катода и увеличение тока катода. Способ изготовления автоэмиссионного катода из углеродного материала заключается в том, что формируется параболическая эмитирующая поверхность, центр кривизны которой находится внутри тела катода, на которой сформирована матрица микроострий методом лазерной микрогравировки. 5 ил.
Изобретение относится к электронной технике, в частности к способу изготовления катодно-сеточных узлов (КСУ) с автоэмиссионными катодами для вакуумных электронных приборов СВЧ-диапазона с микросекундным временем готовности. Технический результат - выравнивание токов во всех ячейках и повышение надежности работы КСУ. Способ изготовления катодно-сеточного узла вакуумного электронного прибора включает в себя изготовление многоострийного автоэмиссионного катода и вытягивающей сетки с отверстиями для каждого острия, совмещение остриев с отверстиями в сетке диаметрами D и ее закрепление. При этом на катодных дисках формируют заготовки для острийных катодов в форме цилиндрических выступов диаметрами d<D, где d - диаметр цилиндрических выступов. Далее закрепляют сетку таким образом, чтобы торцы цилиндрических выступов заготовок будущих катодов располагались в отверстиях сетки, а затем методом микроразмерного лазерного фрезерования через отверстия в сетке формируют острия в форме иголок с диаметром основания, равным диаметру выступов. При этом торцы цилиндрических выступов располагаются в отверстиях на уровне наружной плоскости сетки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к электронной технике, в частности к вакуумным электронным устройствам, в том числе к вакуумным устройствам СВЧ-диапазона, использующим в качестве источников тока автоэмиссионные катоды. Технический результат- повышение эмиссионной способности катода, надежности работы катодно-сеточного узла электронного устройства и улучшение качества электронного потока путем уменьшения угла эмиссии с вершины автоэмиттера. Катодно-сеточный узел содержит автоэмиссионный катод в форме иглы с большим аспектным отношением геометрических размеров и управляющую сетку из токопроводящего материала с отверстиями. Управляющая сетка отделена от катода вакуумным зазором. При этом поверхность сетки и поверхности, образующие отверстия сетки, покрыты пленкой из диэлектрического материала. При подаче на управляющую сетку положительного относительно катода напряжения, соответствующей началу автоэлектронной эмиссии с катода, электроны с боковой поверхности вблизи вершины острия оседают на участки сетки, покрытые пленкой из диэлектрического материала, и сообщают ей отрицательный заряд. Отрицательный заряд пленки уменьшает напряженность электрического поля на боковой поверхности автоэмиссионного катода и ограничивает эмиссию с тех участков, с которых электроны попадали на сетку. В результате угол эмиссии с вершины острия уменьшается до значений, когда весь ток катода без потерь проходит в отверстие в сетке. По мере стекания заряда с пленки диэлектрика ее потенциал повышается, что приводит к восстановлению эмиссии с боковой поверхности автоэмиттера и оседанию электронов на участки сетки, покрытые пленкой диэлектрика. Отрицательный заряд пленки вновь возрастет, что приводит к ограничению эмиссии с боковой поверхности острия, и т.д. Данный процесс динамический, саморегулируемый и устанавливается при отсутствии токоперехвата на сетку. 2 ил.
Изобретение относится к электронной технике, в частности к катодно-сеточным узлам для вакуумных электронных устройств, в том числе приборов СВЧ диапазона с наносекундным временем готовности, в которых используются автоэмиссионные катоды. Технический результат - уменьшение угла расхождения траекторий электронов за сеткой путем устранения автоэлектронной эмиссии с боковой поверхности вершины острия и уменьшение расфокусирующего действия сеточной линзы за счет уменьшения поперечной составляющей электрического поля в области отверстия в сетке и, как следствие, уменьшение поперечных скоростей электронов. Катодно-сеточный узел с автоэмиссионным катодом содержит вертикально ориентированный острийный автоэмиссионный катод и сеточный электрод с круглым центральным отверстием, размещенным соосно с осью симметрии острийного катода, вершина которого размещена внутри отверстия в сетке. В сеточном электроде формируют концентрично с центральным отверстием кольцевое отверстие в форме щели шириной, равной диаметру центрального отверстия, отделенное от центрального отверстия кольцевой перегородкой из сеточного электрода. 2 ил.
ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА С АВТОЭМИССИОННЫМ КАТОДОМ // 2651584
Изобретение относится к электронной технике, в частности к вакуумным электронным устройствам, в том числе к СВЧ приборам O-типа с микросекундным временем готовности, в которых используются автоэмиссионные источники тока. Технический результат - уменьшение разброса углов наклона траекторий электронов в пучке осуществляется внутри автоэмиссионной ячейки за счет уменьшения угла эмиссии электронов с вершины острия. Электронная пушка состоит из ячеек, содержащих автоэмиссионные эмиттеры в форме остриев, формирующую и вытягивающую сетки с соосными остриям отверстиями и анода. Формирующая сетка расположена внутри автоэмиссионной ячейки между вытягивающей сеткой и плоскостью катода, являющейся основаниями остриев, и отделена от вытягивающей сетки слоем диэлектрика. Формирующая сетка отстоит от вершин остриев на расстоянии X, удовлетворяющем соотношению: D/6≥X≥0, где: D - расстояние между противоположными плоскостями сеток, включающее толщину слоя диэлектрика и толщины обеих сеток. Диаметры отверстий в сетках d и расстояние между наружными плоскостями обеих сеток D связаны соотношением: d/4≥D≥d/5. Данная конструкция позволяет формировать электронный поток с малым углом расходимости траекторий электронов непосредственно внутри автоэмиссионной ячейки, что является необходимым условием достижения прохождения электронного потока на коллектор на уровне 97-100%. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к электронной технике, в частности к конструкции катодно-сеточных узлов с автоэмиссионным катодом из углеродного материала для вакуумных электронных приборов (в том числе к СВЧ приборам) с микросекундным временем готовности. Технический результат - повышение равномерности автоэлектронной эмиссии по всей поверхности катода и, как следствие, увеличение отбираемого с катода тока. В конструкции КСУ с по крайней мере одним автоэмиссионным катодом из углеродного материала, вершина катода имеет параболическую в сечении поверхность, на которой сформированы острия конусообразной формы. Оси симметрии каждого катода совпадают с осями симметрии отверстий в сетке. Параболическая форма вершины катодов обеспечивает одинаковую напряженность поля и равномерность эмиссии по всей поверхности катода, а наличие острий снижает рабочее напряжение на сетке. 3 ил.
Изобретение относится к электронной технике, а именно к способу изготовления катодно-сеточных узлов (КСУ) с холодными катодами из углеродного материала для вакуумных электронных приборов. Технический результат - повышение равномерности автоэлектронной эмиссии в ячейках КСУ по всей поверхности катода и обеспечение надежного крепления „сэндвич-сетки" и катода. Способ изготовления катодно-сеточного узла с углеродным автоэмиссионным катодом включает формирование на рабочей поверхности катода матрицы микроострий, изготовление „сэндвич-сетки" со сквозными отверстиями, состоящей из формирующей и вытягивающей сеток, разделенных слоем диэлектрика, и закрепление „сэндвич-сетки" на поверхности катода. В качестве материала перемычек формирующей сетки использован металл переходной группы, что позволило осуществить соединение катода и „сэндвич-сетки" частичным погружением перемычек формирующей сетки в тело катода методом термохимического травления. Тем самым обеспечивается одинаковое расстояние от вершин микроострий до вытягивающей сетки во всех ячейках КСУ и, как следствие, равномерность автоэлектронной эмиссии в ячейках КСУ по всей поверхности катода. 2 ил.
Изобретение относится к электронной технике, в частности к конструкции катодно-сеточных узлов (КСУ) с автоэмиссионными катодами из углеродного материала для вакуумных электронных приборов с микросекундным временем готовности. Технический результат - уменьшение разброса углов наклона электронных траекторий в плоскости вытягивающей сетки КСУ и уменьшение оседания тока катода на перемычки вытягивающей сетки. Катодно-сеточный узел включает автоэмиссионный катод из монолитного углеродного материала с матрицей микроострий на его рабочей поверхности, формирующую и вытягивающую сетки, разделенные слоем диэлектрика и образующие ячейки “сэндвич-сетки” над матрицей микроострий. Формирующая сетка частично погружена в тело катода, а высота выступающей части формирующей сетки - над поверхностью микроострий h, диаметры отверстий ячеек “сэндвич-сетки” d и полная высота “сэндвич-сетки” Н, включающая высоту выступающей части h формирующей сетки, толщину пленок диэлектрика и вытягивающей сетки, связаны соотношениями h<d/5, d≈2×H. 3 ил.
Изобретение относится к электронной технике, в частности к изготовлению углеродных многоострийных автоэмиссионных катодов, используемых в электровакуумных приборах с микросекундным временем готовности. Технический результат - увеличение плотности тока в сечении пучка и ламинарности электронного пучка в 10 и более раз по сравнению с плотностью тока непосредственно на поверхности автоэмиссионного катода. C помощью лазерного излучения на криволинейной поверхности катодного диска формируется матрица микроострий, где перемещение фокуса лазерного луча по поверхности катодного диска в процессе гравировки осуществляется за счет вращения катодного диска вокруг центра кривизны его поверхности, то есть фокус лазерного луча в процессе гравировки всегда находится на криволинейной поверхности катодного диска, а оптическая ось лазерного луча совпадает с радиусом кривизны поверхности диска в любой ее точке. При этом формируются конусообразные микроострия, оси симметрии каждого из которых направлены по радиусу кривизны поверхности. Способ изготовления многоострийного катода из углеродного материала позволяет создать электронную пушку для СВЧ усилителей O-типа (ЛБВО, клистроны и др.) с холодным катодом, микросекундным временем готовности, повышенным на 4÷5% КПД и сроком эксплуатации приборов более 150000 часов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
