Составители:
Рубрика:
46
Слой карбида вольфрама повышает стойкость и долговечность катода,
так как на поверхности этого слоя атомы тория держатся прочнее, чем на по-
верхности чистого вольфрама.
Атомы тория, отдав свои валентные электроны атомам вольфрама,
имеющего большую работу выхода, чем торий, располагаются на поверхности
катода в виде положительных ионов. Между слоем ионов и поверхностью ка-
тода создается ускоряющее электрическое поле. Поэтому работа выхода элек-
тронов у такого катода меньше, чем у чистого тория, а эффективность значи-
тельно выше, чем у вольфрамового катода.
Карбидированный катод при рабочей температуре 1950—2000 К имеет
эффективность до 50—70 мА/Вт и плотность тока эмиссии до 1,5 А/см
2
. Акти-
вированный слой карбидированного катода достаточно стоек и не разрушается
под действием ионной бомбардировки при напряжениях анода до 10—15 кВ.
Однако карбидированный вольфрам более хрупок, чем чистый; он имеет
склонность покрываться трещинами при многократном нагреве и охлаждении
вследствие различия коэффициентов расширения вольфрама и карбида вольф-
рама.
Ресурс карбидированного катода доходит до нескольких тысяч часов. Он
определяется не перегоранием нити катода, а истощением активного слоя на
его поверхности. При нормальных условиях испаряющиеся с поверхности ка-
тода атомы тория непрерывно замещаются атомами, диффундирующими из
толщи катода, где имеется некоторый запас тория. При длительной работе эта
диффузия ослабевает, так как изменяется кристаллическая структура вольфра-
ма: кристаллы становятся крупнее и число путей для диффундирующих атомов
уменьшается. Снижается запас тория в толще катода. В результате пополнение
испаряющихся с поверхности катода атомов тория замедляется, размеры актив-
ного слоя уменьшаются и эмиссия катода ухудшается.
Другой, часто более важной, причиной выхода катода из строя является
испарение с его поверхности карбида вольфрама, также приводящее к сниже-
нию эмиссионной способности.
Полупроводниковые катоды. Из полупроводниковых катодов наиболь-
шее распространение полу-
чил оксидный катод. Оксид,
представляющий собой
смесь окислов бария и
стронция, а иногда и каль-
ция, в виде пористого белого
покрытия толщиной w=20—-
100 мкм наносят на никеле-
вое или вольфрамовое осно-
вание-керн (рис.5. 4).
В кристаллической
решетке оксида, состоящей
из двухвалентных положительных ионов металла и отрицательных ионов ки-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- …
- следующая ›
- последняя »
