Способ изготовления материала для композиционного термокатода

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для получения материала для композиционных термокатодов. Способ включает заполнение пористой матрицы эмиттирующим составом, при этом в качестве пористой матрицы используют ленту карбонильного никеля, а в качестве эмиттирующего состава сплав Sn-Ba, в следующем соотношении компонентов (в мас.%): Ва - 0,1-0,6, Sn - остальное, которые помещают в вакуум, затем нагревают до температуры 400-650°С и этим расплавом заполняют пористую ленту карбонильного никеля, после чего производят охлаждение. Изобретение позволяет упростить процесс изготовления материала, а также повысить долговечность. 2 пр., 1 ил.

 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для получения материала для композиционных термокатодов.

Известен способ изготовления термокатода электронного прибора, включающий формирование пористой губки из тугоплавких металлов, введение в поры губки эмиссионно-активного вещества (см. патент РФ №2079922, МПК6 H01J 9/04, H01J 1/28).

Недостатками аналога являются сложность изготовления, неконтролируемость процессов смачивания и несмачивания.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ изготовления металлопористого термокатода, включающий заполнение пористой матрицы эмиттирующим составом (см. патент №2172997, МПК7 H01J 1/15, H01J 9/04, опубл. 27.08.2001).

Недостатками прототипа являются сложность процесса изготовления материала, высокая температура процесса, высокая степень окисляемости керна при его изготовлении на воздухе.

Задачей технического решения является упрощение процесса изготовления материала, снижение температуры и степени окисляемости, формирование более низкой работы выхода композиционного материала для термокатода, а также повышение долговечности и снижение себестоимости.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления материала для композиционного термокатода, включающем заполнение пористой матрицы эмиттирующим составом, согласно изобретению, в качестве пористой матрицы используют ленту карбонильного никеля, а в качестве эмиттирующего состава сплав Sn-Ba, в следующем соотношении компонентов (в мас. %): Ва - 0,1-0,6, Sn - остальное, которые помещают в вакуум, затем нагревают до температуры 400-650°С и этим расплавом заполняют пористую ленту карбонильного никеля, после чего производят охлаждение.

Данный способ позволит упростить процесс изготовления материала, снизить температуру, степень окисляемости и работу выхода композиционного материала для термокатода, повысить долговечность и снизить себестоимость.

При содержании Ва меньше 0,1 мас. % получают слабый сегрегационный эффект и снижения работы выхода электрона не происходит, а при содержании Ва больше 0,6 мас. % повышаются температура расплава и степень окисляемости.

Сущность способа поясняется графиком, на котором представлены кривые политерм углов смачивания карбонильного никеля расплавами Sn-Ba, полученные экспериментально.

Способ изготовления материала для композиционного термокатода осуществляли следующим образом.

Для изготовления материала для композиционного термокатода использовали ленту карбонильного никеля пористостью 30%-40%, которую вместе со сплавом Sn-Ba размещали в высоковакуумной установке. При давлении 10-2 Па и нагреве сплава следующего состава: Ва - 0,1-0,6, Sn - остальное, через капилляр полученный расплав подавали на карбонильную никелевую ленту. При дальнейшем повышении температуры выше порога смачивания от 400°С до 650°С расплавом смачивали и пропитывали пористую ленту карбонильного никеля. Атомы поверхностно-активных добавок Ва за счет поверхностной сегрегации концентрировались на поверхности ленты и формировали более низкую работу выхода электрона из композиционного материала термокатода. Далее композиционный материал охлаждали и использовали для изготовления термокатодов.

Пример 1.

В качестве эксперимента брали состав: Ва - 0.176 мас. % и Sn - остальное, нагревали в вакуумной установке до температуры выше порога смачивания 475°С, т.е. при вышеуказанной температуре угол смачивания составлял меньше 90° (см. кривая 1 на графике) и начинали пропитку пористой карбонильной никелевой ленты, а при температуре 650°С происходило полное смачивание и пропитка пористой ленты карбонильного никеля.

Пример 2.

Брали состав: Ва - 0.458 мас. %, Sn - остальное (см. кривая 2 на графике). Как видно из графика, порог смачивания также наступал при температуре 475°С, а при температуре 650°С происходило полное смачивание и пропитка пористой ленты карбонильного никеля.

Использование предлагаемого способа изготовления материала для композиционного термокатода позволит по сравнению с прототипом упростить технологию изготовления материала, снизить температуру, степень окисляемости и работу выхода композиционного материала, а также повысить долговечность и снизить себестоимость.

Способ изготовления материала для композиционного термокатода, включающий заполнение пористой матрицы эмиттирующим составом, отличающийся тем, что в качестве пористой матрицы используют ленту карбонильного никеля, а в качестве эмиттирующего состава сплав Sn-Ba, в следующем соотношении компонентов (в мас.%): Ва - 0,1-0,6, Sn - остальное, которые помещают в вакуум, затем нагревают до температуры 400-650°C и этим расплавом заполняют пористую ленту карбонильного никеля, после чего производят охлаждение.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электронной технике, в частности к катодам, работающим в режиме автотермоэлектронной эмиссии. Cпособ изготовления композитного катодного материала включает подготовку порошка активного компонента и нанопорошка матричного металла, смешивание и перемешивание порошка активного компонента с нанопорошком матричного металла и последующую обработку полученной смеси, при этом в качестве порошка активного компонента композитного катодного материала используется гидрид металла цериевой группы, в том числе лантана, церия или празеодима, в качестве порошка матричного металла используется нанопорошок иридия, смесь порошков приготавливают в соотношении 1-13% вес.

Изобретение относится к изготовлению металлосплавных катодов для приборов СВЧ-электроники. Способ получения катодного сплава на основе металла платиновой группы и бария включает прессование навески порошка металла платиновой группы, очистку поверхности бария от оксидов, совместную дуговую плавку прессовки и бария в атмосфере аргона с использованием нерасходуемого вольфрамового электрода.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для изготовления эффективных термо- и вторично-эмиссионных катодов. Путем плавки получают интерметаллид Рd5Ва, размалывают в атмосфере инертного газа или СО2 с получением порошка, полученный порошок смешивают с порошком палладия и проводят механоактивацию полученной смеси в планетарной или вибромельнице в течение 5-15 минут.

Изобретение относится к электронной технике, а именно к способам изготовления металлопористых катодов для вакуумных электронных приборов. Технический результат - повышение равномерности распределения плотности токоотдачи и долговечности катодов.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в электровакуумных приборах, в частности в магнетронах непрерывного или импульсного действия, работающих в широком диапазоне длин волн.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении электронных пушек с термокатодами для приборов СВЧ. Cпособ определения величины продольного смещения термокатода (Δк), вызванного его нагревом, в приборе СВЧ, включает измерения тока пушки Iизм.

Изобретение относится к электронной технике, а именно к способам реставрации мощных СВЧ-устройств, и может быть использовано для восстановления эксплуатационных характеристик приборов гиротронного типа.
Изобретение относится к электронной технике, а именно, к способу изготовления металлопористого катодов для вакуумных электронных приборов. Возможность изготовления крупногабаритных катодов со сложной формой эмитирующей поверхности, а также повышение срока его службы за счет создания ламинарного электронного потока с минимальными пульсациями, является техническим результатом заявленного изобретения.

Изобретение относится к области плазменной техники, а именно к составу материала для изготовления электродов генераторов низкотемпературной плазмы, содержащему связывающее вещество и растворитель, при этом состав дополнительно содержит оксиды лютеция Lu2O3 и неодима Nd2O3 в соотношении между собой 100:20 мас.% и имеет следующее соотношение: связывающее вещество - 10-70, оксиды лютеция Lu2O3 и неодима Nd2O3 - 80-20, растворитель - остальное.

Изобретение относится к электронной технике, а именно к способам обработки эмиттирующей поверхности металлопористых катодов электронных приборов СВЧ-типа. .

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для изготовления эффективных термо- и вторичноэмиссионных катодов для мощных приборов СВЧ-электроники. Прессованный металлосплавный палладий-бариевый катод выполнен трехслойным из двух сплошных палладиевых лент и размещенной между ними ленты с расположенными между собой на равных расстояниях сквозными отверстиями, формирующими ячейки с порошком интерметаллида Pd5Ba. Способ получения указанного катода включает получение порошка интерметаллида Pd5Ba путем плавки интерметаллида Pd5Ba, его размол в атмосфере инертных газов или СО2. На палладиевую ленту накладывают палладиевую ленту, выполненную с находящимися между собой на равных расстояниях сквозными отверстиями, в упомянутые отверстия палладиевой ленты засыпают порошок интерметаллида Pd5Ba, сверху на палладиевую ленту со сквозными отверстиями помещают такую же как нижняя палладиевую ленту, полученную трехслойную конструкцию прессуют под давлением 10-12 т/см2, после чего отжигают в течение 1-2 ч в инертной атмосфере при температуре 800-900°С и проводят горячую прокатку до заданной толщины. Обеспечивается повышение коэффициента вторичной электронной эмиссии на 20-25%. 2 н.з. ф-лы, 2 ил., 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для получения материала для композиционных термокатодов. Способ включает заполнение пористой матрицы эмиттирующим составом, при этом в качестве пористой матрицы используют ленту карбонильного никеля, а в качестве эмиттирующего состава сплав Sn-Ba, в следующем соотношении компонентов : Ва - 0,1-0,6, Sn - остальное, которые помещают в вакуум, затем нагревают до температуры 400-650°С и этим расплавом заполняют пористую ленту карбонильного никеля, после чего производят охлаждение. Изобретение позволяет упростить процесс изготовления материала, а также повысить долговечность. 2 пр., 1 ил.

Наверх