Способ оценки эмиссионной активности катода в прямонакальных электронных лампах

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Gaea Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено ОЗ.VI 1.1970 (№ 1455073/26-25) М. Кл. Н 011 9142 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистров

СССР

УДК 621.385(088.8) Опубликовано 26.1.1973. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 2ЛЧ.1973

Автор изобретения

В. В. Красильников

Заявитель

СПОСОБ ОЦЕНКИ ЭМИССИОННОЙ АКТИВНОСТИ КАТОДА

В ПРЯМОНАКАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ЛАМПАХ

Изобретение может быть использовано при разработке новых типов прямонакальных катодов, для рассортировки по надежности широкого класса готовых электронных приборов, а также для анализа электронных приборов, забракованных по электрическим параметрам (при несоответствии последних нормам) и для технологического контроля при массовом производстве электронных приборов.

Известны способы определения надежности прямонакального катода электронной лампы путем подачи одиночных импульсов тока накала убывающей длительности при постоянной энергии импульса (при этом измеряют амплитуду импульсов тока эмиссии и по зависимости амплитуды тока эмиссии от длительности импульсов тока накала судят о степени неоднородности катода) и путем подачи одиночных импульсов тока накала убывающей длительности при постоянной амплитуде тока эмиссии (при этом измеряют энергию импульсов тока накала и по зависимости энергии импульсов от длительности импульсов тока накала судят о степени неоднородности катода).

Однако оба эти способа применяются только при исследовании электронных приборов с прямонакальным катодом из чистых металлов. Известно, что эмиссионная способность металла в сильной степени зависит от находящихся в нем примесей и, .в частности, от чистоты его поверхности. Чистота поверхности может не влиять на локальный нагрев неоднородностей участков нити и увеличения эмис5 сии с этих участков может не происходить, и в этом случае данные замеров будут ошибочными. Это относится в особенности к прямонакальным активированным катодам, так как надежность активированных катодов QII10 ределяется не перегоранием нити в месте локального нагрева неоднородности, а состоянием активного слоя на поверхности катода, т.е. эмиссионной способностью катода.

Электровакуумные приборы чаще всего со15 держат полупроводниковый оксидный катод.

Эмиссионные свойства оксидного катода определяются в основном состоянием его поверхности (наличием на его поверхности чистого бария). Известными способами нельзя опреде20 лить состояние поверхности таких катодов и, следовательно, надежность их, поскольку при замерах необходимо поддерживать амплитуду тока эмиссии постоянной, а это для оксидных катодов практически неосуществимо.

25 Согласно известным способам, ток эмиссии измеряется на начальном участке эмиссионной характеристики (в области насыщения), а в этой области на точность измерения активированных катодов в значительной степени

30 влияют эффект Шоттки и точность пзмери368670

20 тельных приборов. Амплитуда тока эмиссии замеряется осциллографом. Поэтому точность оценки надежности электронных приборов с активированным прямонакальным катодом неудовлсгворительна. Это относится в особенности к электронным приборам с прямонакальным оксидным катодом.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков.

Согласно изобретению, поставленная цель достигается путем подачи на нить накала электронной лампы одиночных импульсов одинаковой длительности, равной или большей времени готовности электронной лампы при номинальном напря>кении накала, увеличивающихся по амплитуде, и наблюдении за формой импульса тока эмиссии на экране низкочастотного осциллографа, подключенного к сопротивлению в цепи катода испытуемой лампы (осциллограф используется только как индикатор). Амплитуду тока накала увеличивают до тех пор, пока на экране осциллографа над вершиной импульса тока эмиссии не появится характерный бросок тока (с крутым передним фронтом). Этот заметный бросок тока эмиссии, возникающий за счетпереходного процесса при коммутации цепи накала по окончании импульса тока накала, появляется тогда, когда около катода при определенной амплитуде катода для данного экземпляра испытуемой лампы начинает образовываться электронное облако (пространственный заряд) .

По вольтметру, включенному в цепь накала до контакта, осуществляющего коммутацию тока накала испытуемой лампы, отсчитывают напряжение накала, соответствующее появлению броска тока эмиссии, т. е. появлению пространственного заряда у катода. Для более точной оценки эмиссионной способности катода при этом напряжении накала замеряют ток накала и определяют мощность, подаваемую на накал испытуемой лампы. Замеренное предлагаемым способом напряжение накала (или мощность) соответствует точке перегиба эмиссионной характеристики, т. е. точке перехода из области тока насыщения в область пространственного заряда. Эта точка, как известно, определяет эмиссионную способность катода.

Величина броска тока над основным импульсом тока эмиссии обусловлена электронами с электронного облака, так как заметный бросок тока эмиссии в области насыщения (т. е. мгновенное увеличение тока эмиссии на заметную величину) за счет эффекта Шоттки при переходном процессе с небольшими напряжениями накала для прямонакальных катодов создать практически невозможно. Кроме того, при появлении пространственного заряда у катода при небольших напряжениях накала для прямонакальных катодов эффект Шоттки при .переходном процессе на выход электронов с катода практически не сказывается, а бросок напряжения в момент коммутации цепи

65 накала забирает электроны с электронного облака. Это повышает точность измерений предлагаемым способом.

При испытании катода предлагаемым способом HB анод испытуемой лампы подают малые напряжения такой величины, чтобы на экране осциллографа можно было увидеть импульс тока эмиссии. Это значительно уменьшает газоотделение с поверхностей электродов лампы в процессе измерения и тем самым уменьшает отравление катода и соответственно повышает точность и повторяемость замеров.

Найденная величина напряжения накала испытуемой лампы (координата точки аерегиба эмиссионной характеристики) хорошо совпадает с величиной напряжения накала, определенной по импульсной характеристике для этой же лампы.

На фиг. 1 показана схема для измерений эмиссионной активности катода предложенным способом в прямонакальных электронных лампах; на фиг. 2 — форма импульса тока эмиссии с характерным броском тока, при появлении которого производятся измерения.

Испытуемая лампа 1 подключена к источнику анодного напряжения 2, в цепь катода включено сопротивление 3. Цепь накала через коммутирующий контакт 4 электронного реле времени 5 подключена к регулируемому источнику стабилизированного напряжения 6, на выходе которого подключен вольтметр 7 и амперметр 8, при замере мощности. Сигнал (эмиссионный ток 1,) снимают с катодной нагрузки R на низкочастотный осциллограф 9.

Устройство работает следующим образом.

На лампу подается номинальное на пряжение накала для данного типа лампы и низкочастотным осциллографом замеряется время готовности т лампы.

С помощью электронного реле времени устанавливают длитель|ность импульса тока накала ть равную или немного большую времени готовности лампы. Увеличивая постепенно амплитуду импульса накала, наблюдают на экране осциллографа за импульсами тока эмиссии. Как только появится характерный бросок тока с крутым передним фронтом над вершиной им пульса тока эмиссии (в момент окончания импульса тока накала), по вольтметру в цепи накала отсчитывают значение напряжения (и замеряют ток накала,прибором, если необходимо определить мощность, подаваемую HB накал испытуемой лампы), соответствующее точке перегиба эмиссионной характеристики данной лампы.

Напряжение анода испытуемой лампы устанавливают такой величины, чтобы на экране был виден импульс тока эмиссии при замерах времени готовности лампы.

Предложенный способ .позволяет осуществлять эффективный контроль при производстве электронных ламп.

368670

Предмет изобретения вериг.2

Составитель Н. Преображенская

Редактор Т. Орловская Техред Т. Миронова Корректоры: С. Сатагулова

«Е. Денисова

Заказ 729/5 Изд. № 186 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Способ оценки эмиссионной активности катода в прямонакальных электронных лампах путем подачи импульсов тока накала, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения точности оценки, эмиссионную активность катода определяют по параметру накала, например по напряжению, току, мощности накала, в точке перегиба эмиссионной характеристики, а точку перегиба эмиссионной характеристики получают путем регистрации броска тока

В момент окончания импульса тока накала, при этом импульсы тока накала подают одинаковой длительности, но не меньшей времени готовности испытуемой лампы, и увеличивают их по амплитуде.