Патент № 65133

Катод из торированного вольфрама или молибдена


Автор
  • Аллен Виктор О.

Иллюстрации патента

Катод из торированного вольфрама или молибдена (Рисунок 1) Катод из торированного вольфрама или молибдена (Рисунок 2) Катод из торированного вольфрама или молибдена (Рисунок 3)


Описание патента

 

CC CP

Ж 6И33

Класс 2lg, 13о::

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К П Д (Зарегистрировано в Бюро и оорепени!! Со

Главное управление электрослаботочной промышленно

Действительный изобретатель ин-ц Виктор О. Аллен:

КАТОД ИЗ ГОРИРОВАННОГО ВОЛЬФРАМА ИЛИ МОЛИВДЕНА

Заявлено 23 сентября 19-10 года в Наркомэлектропром ва . 4 36302 (303205) Опубликовано 31 августа 1945 года.1с!1ствие патента распгостоаняется на 15 лет от 23 сентября 1940 го:тн

Данное изобретение относится к э!!ектронньв! пр иборах! и особенно к улучшениям в их термионных, излучаюших электроны, катодах.

В обычных электронных лампах ! ерх!ионные катоды в виде нити обыкновенно изготовляются из ч!;стого вольфрама, актнвнрэванных

Top2pUВаннь!х. вэльфрамовых нитеи и никелевых нитей с оксидными покрытиями. Чисто вольфрамовый катод является очень устойчивым излучателем и достаточнэ "-.êñûçìi!÷ií, однако для получения большой эмиссии он требует очень высоки.; рабочих температур. Активированные торированные вольфрамовы. катоды могут работать при более низких температурах, чем чисто вольфра!мовые, и с большей эконо.чичностью, однак!о их эмпссиэнная активнэсть сильнее поцверже!!а вредному вэзЛействию кислэрэд;! и других газов; они недостаточно устойчивы при раэоте на высоком напряжении и треоуют специальной обработки.

1 роме того, как показал oIiblT, при работе на ультравысоких частотах, порядка, нап(рих!ер, 15- — 16 меi агi pö, эми сия активирэванных .! ор!!рэванных вольфрамовых катодов стан эвится неу стойчивой, иногда и вовсе исчезает. Эти кат,ды хРз п!си и п1Ри Bblccl(Hx т мпеРв турах быстро дезактивнру!отся теряют способность излучать достаточнсе для эксплоатации чис,!о электронов.

В отличие эт вольфраиэвых оке!!дные никелевые .катоды могут pàботать при более низкой те!!пер. т ре. Они достаточно экономичны, Но не могут удовлетворительно работать в лампах с высоким наг!ряжением, например, порядка 1000 BQJlb i, и кроме того в изготовлении тремют специ!!л!-.ных процессов эбрабс— ки.

Торирэваннь!!1! мэлибдсн та!,же хорошо изучен !как катод неносрэдг стпен!гого накала. 0;: слаэ J у той-!!!в, очень чу ствителен, к воздейс!вию газов в лампе и для !получен!пи удовлетвср;!тельнсй змис ии доджен работать прп высоких темпср»турах порядка 1400 †16 С. Пэ этим, и также и други при!ия.i. торирэванный молибден не .наше. ширэксго прю!енения н качест ве мате .пала 1ля 1;!гней,ка 1 од в, !

В обычных вакуумных !!л!! .нзораз1зяцн!>!х .!ампах, работа!огцих иа ! !.iã0õîм нап,.яжея-iè, приме!!янзтсн № 65133 только нитевые катоды, так как оксидированные покрытия подогревных катодов при высоких напряжениях быстро разрушаются. До спх пор не найден о еще материала, который без покрытия давал бы достаточную эмиссию без нагрева до высокой температуры, практически трудно достижимой в обычных катодах косвенного накала.

Предлагаемый настоящим изобретением катод также изготовлен Н3 торированного вольфрама или молибдена, но отличается тем, что он обрасотан электролизом в кислой ванне.

Нормальная рабочая температура обработанного таким образом катода яа несколько сот градусов Кельвина ниже рабочей температуры ламп обычного типа с обычными активированными торирован ными вольфрамовыми катодами при обычных анодных напряжениях.

Г1ри этом тот же анодный то:к при предлагаемом катоде и нормальной для него рабочей температуре получается при мощ ности на единицу площади, рави ой от половины до двух третей, сравнительно с обычным активированным вольфрамовым катодом при его нормальной температуре.

Это объясняется, йо видимому„ сле цу ющ им.

В процессе электролиза черезвычайно большое электростатическое поле действует на помещенный

II качестве като да торированаый вольфрам или торированный молибден таким образом, что ионы водорода проникают в кристаллическую решетку металла. Если затем во дород мгновенно освобождается при нагреве, кристаллическая структура поверхности нити нарушается и металлическая поверхность становится на мгновение полужидкой. За время нахождения в этом полужидком состоя нии поверхностное натяжение становится способным перевести IIoверхность металла в аморфное состояние и удержать металл при этом положении без рекристаллиэации. В результате, энергия поверхностного слоя в!оз растает и увеличивается поглощение тория.

Предлагаемый катод изготовляется следующим образо м.

Вольфраму или молибдену для образования основы придается торий и затем соединение обрабатывается электролизом в кислой ванне.

Но этой обработке можно также сначала подверг уть чистый всльфрам или молибден и после это, > покрыть торием.

Торированная малибденовая и. и торированная вольфрамовая основа может быть изготовлена в вниде гибкого прутка из металла, смешанного со связующим веществом. Hpè изготовлении катода из молибдена порощкообразный нитрат тория можно добавить к порошкообразным окислам молибдена до восстановления окислов или же добавить торий к окислам молибдена после восстановления, но перец ко нсолцдацией металлического порошка путем уплотнения его до твердого состояния. Количество тория может колебаться в пределах от /2 — 1,4 до 10 " о от веса металла. Правда, вольфрам с содержанием тория больше 2 — 3 Ь черезвычайно хрупок и тверд и обработке, но всобщс желательно для получения лучших результатов прибавлять торин столько, сколько это допу скауте» вольфрамом, но с условием, что последующие процессы штамповки и протяжки не будут затруднены.

Практически оказалось возможным повысить содержание тория до

1 /2",о для вольфрама и ло 3,/о для молибдена.

Из такого торированного металл . можно изготовлять нить. Вообще же, чем выше процентное содержание тория, тем лучше эмиссия. Вместо тория можно применять также циркон, уран, церий, титан, ванадий, итрий и лантан. Обработку электролизом производят в слабом, например, 0,5-процентном растворе серной,кислоты.

Можно, применять для кислой ванны и другие кислоты: хромовую

lH2CrO;), уксусную (C,H30ã) илц соляную (НС1). Плотность тока в проце=се электролиза может колебаться и широких пределах, oI нескольких миллиампер до 1 ампера

Лэ Ьо1ЭЗ

Предмет патента

Катод из торированного вольфрама или молибдена, о тлич à K гц и и с я тем, что он обработат; электролизом в кислой ванне

Техн. редактор М, В. Сжольввова

0тв. редактор Д. А. Михайвав. 343624. Подписано к печати 18/II-1947 ã. Тираж 500 экз. Цена б5 к. Зак. 351

Типографии Госпланиэдата, им. Воровского, г. Калуга

,и квадратный сантиметр, однако л,дя получения наилучших результатов рекомендует"я брать плотность ь 1 ампер на 1 см и обработку производить в течение 1 минуты.

Полученная торированная проволока может быть использована для изготовления термионного катода без дальнейшей обработки, однако лучше отжечь обработанную элекгролнзом торированную вольфрамовую основу путем нагрева до

1500--2000 К в течение приблизительно 10 минут, в результате чего облегчается процесс активизации н и"ги. желательно та.кже (однако нс обязательно) для получения ст.;бильной эмиссии подвергнуть HHT!=. вольфрамовую или молибденовую, обработке при работе электронной лампы, содержашей нить, о нормальными напряжениями на электродах, и колебательной цепи в течение приблизительно пятнадцат м ° гпх т.