Пленка - торий
Cтраница 1
Пленки тория получают путем добавления в вольфрам окиси тория ThO2, количество которой лимитируется требованиями, предъявляемыми к катоду. Доза вводимой окиси является критической: при малом количестве мала эмиссия, а при большом - велика хрупкость катода. Нити накала диаметром меньше 150 мк содержат 0 5 - 0 8 % окиси тория, катоды большего диаметра могут содержать 1 %, а очень толстые проволоки 1 5 - 2 % окиси тория. [1]
Для создания пленки тория температуру катода снижают и поддерживают в течение 15 - 20 мин в диапазоне 2000 - 2300 К. [2]
Катоды с пленкой тория на предварительно науглероженной поверхности вольфрамовой проволоки, получившие название кар-бидированных, нашли благодаря своей повышенной устойчивости достаточно широкое применение в современных ламповых конструкциях. Особенно ценны эти катоды при высоких напряжениях, когда применение более эффективных оксидных катодов оказывается затрудненным. Использование карбидированных катодов в мощных генераторных лампах существенно уменьшает мощность их питания и габариты по сравнению с лампами с вольфрамовыми катодами. [3]
Активность карбидированных вольфрамо-ториевых катодов, продолжительное время применяемых в электровакуумной технике, обусловливается пленкой тория на вольфраме, которая понижает его работу выхода с 4 5 до 2 7 эв. Катоды-прямоканальные, работают при температурах порядка 1 600 С с плотностью тока до 1 0 а / см2 ( непрерывный режим) и долговечностью, достигающей 1 000 ч и более. [4]
 |
Установка формовки. [5] |
Следующее за формовкой карбидирование катодов состоит в образовании на их поверхности карбидов вольфрама ( W C и WC), которые способствуют созданию более устойчивой пленки тория и снижению рабочих температур. Улучшая восстановительные свойства вольфрама по отношению к ТЮ2, карбиды одновременно обеспечивают достаточный запас металлического тория в катоде, что оказывает положительное влияние иа срок службы приборов. [6]
Так как у не чисто металлических катодов их удельная эмиссия зависит от многих причин ( например, в случае торированного катода от степени покрытия поверхности керна пленкой тория), то кривые для таких катодов следует считать иллюстративными. [7]
Образовавшийся при этом чистый торий диффундирует на поверхность. Однако пленки тория на поверхности при такой температуре не образуется, так как скорость испарения оказывается выше скорости поступления атомов тория на поверхность. Поэтому такое прокаливание ведется в течение очень короткого времени. Задачей его является создание некоторого запаса чистого тория в толще проволоки. Затем температура устанавливается в пределах 2 100 - 2 300 К - При температуре, меньшей 2 300 К, скорость испарения атомов тория с поверхности оказывается меньшей скорости поступления этих атомов на поверхность, в результате чего на поверхности образуется одноатомный слой тория. [8]
Это поле уменьшает работу выхода. Например, наличие пленки тория на поверхности вольфрама уменьшает работу выхода от 4 52 до 2 63 эв. [9]
 |
Комбинированный катод мощной генераторной лампы. [10] |
Устойчивость работы торированного вольфрама значительно повышается при его карбидировании путем прокаливания в парах углеводородов. При этом, помимо большей стойкости атомных пленок тория на поверхности, облегчается также и восстановление тория из его окиси в толще вольфрамовой проволоки, что позволяет использовать весь запас окиси тория, повышая тем самым долговечность катода. В отличие от обычного торированного вольфрама, работающего при температурах 1800 - 1850 К, нормальной для карбидированного вольфрама является рабочая температура 2 000 К. [11]
Сложные катоды могут быть пленочными и полупроводниковыми. Он представляет собой вольфрамовую проволочку с пленкой тория на поверхности и с примесью углерода, который, соединяясь с вольфрамом, образует слой карбида вольфрама. Пленка тория на этом слое не так быстро испаряется. Карбидированные катоды работают при температуре 1600 - 1700 С и имеют Я 50 - 70 мА / Вт. Активный слой этих катодов трудно разрушить ионной бомбардировкой. [12]
Пленочные катоды, у которых основной металл покрыт одноатомной пленкой другого электроположительного металла, снижающей работу выхода поверхности. Наиболее распространенным видом такого катода является вольфрам с пленкой тория на поверхности. [13]
Сложные катоды могут быть пленочными и полупроводниковыми. Он представляет собой вольфрамовую проволочку с пленкой тория на поверхности и с примесью углерода, который, соединяясь с вольфрамом, образует слой карбида вольфрама. Пленка тория на этом слое не так быстро испаряется. Карбидированные катоды работают при температуре 1600 - 1700 С и имеют Я 50 - 70 мА / Вт. Активный слой этих катодов трудно разрушить ионной бомбардировкой. [14]
Долговечность катода определяется наличием активного слоя. При длительной эксплуатации содержание тория в катоде уменьшается, в результате чего эмиссия падает и, наконец, катод полностью теряет эмиссию. Недостатком торированного катода является неустойчивость пленки тория. Активный слой быстро разрушается при ионной бомбардировке. Торированные катоды применяются редко. [15]
Страницы: 1 2