Расчет и конструирование катодного узла

Федеральное Агентство по Образованию РФ

Томский Государственный Университет Систем Управления и Радиоэлектроники (ТУСУР)

Кафедра Электронных Приборов (ЭП)

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

“Вакуумная и плазменная электроника”

На тему: Расчет и конструирование катодного узла

Выполнил:

студент Малышкин А. А.

Проверил:

доцент каф. ЭП Аксенов А. И.

2009

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

1. ГЕКСАБОРИДНЫЕ КАТОДЫ

1.1 Свойства боридов

1.2 Изготовления катода гексаборида лантана

2. РАСЧЕТ КАТОДНОГО УЗЛА

2.1 Режим работы катодного узла

2.2 Расчет мощности катода

2.3 Расчет подогревателя катода

2.4 Расчет охлажденных концов держателя

2.5 Расчет мощности потерь на охлажденных концах

2.6 Расчет мощности, забираемой эмитирующими электронами

2.7 Расчет мощности теплового излучения с рабочей поверхности

2.8 Расчет мощности излучения корпусом катода

2.9 Проверка баланса мощностей

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение

В связи с быстрым развитием технологии производства электронных эмиттеров в настоящее время существует большое количество различных типов термокатодов, отличающихся друг от друга используемыми материалами, структурой активного слоя, температурным режимом и способом нагрева.

Накаливаемые катоды принято обычно классифицировать по трём признакам: по виду вещества, используемого в качестве источника термоэлектронной эмиссии, по способу их накаливания и по виду конструктивного оформления.

Основные требования к веществам, используемых в качестве источников электронов в накаливаемых катодах выглядят следующим образом:

Во-первых, вещество должно обладать достаточно высокой температурой плавления, допускающей его работу при значениях температуры, обеспечивающее необходимую для нормальной работы лампы плотность тока термоэлектронной эмиссии и возможность ещё более высокотемпературной обработки катода;

Во-вторых, вещество должно обладать достаточно высокой температурой кипения и по возможности более низким давлением паров в пределах рабочих значений температуры катода (этим фактом определяются в большинстве случаев длительность и стабильность работы многих видов катодов);

В-третьих, в пределах температуры катода его вещество должно обладать высокой механической прочностью и достаточно высокой электропроводностью, допускающей отбор тока эмиссии большой плотности и без заметных потерь, вызывающих дополнительный нагрев катода этим током. [1]

По способам нагрева термоэлектронные катоды можно подразделить на прямонакальные, подогревные и с электронным подогревом:

В прямонакальном катоде ток накала проходит непосредственно по телу катода.

В случае подогревного катода нагрев осуществляется специальным подогревателем за счет лучеиспускания или теплопроводности изолирующего покрытия подогревателя, через который пропускается ток накала.

Катод с электронным подогревателем нагревается в результате бомбардировки его ускоренными в электрическом поле электронами. Для этого требуется дополнительный, обычно прямонакальный, катод и наличие разности потенциалов между катодами.

По материалам и структуре активного слоя современные термоэлектронные катоды можно подразделить на 5 групп:

I группа – катоды из чистых металлов;

II группа – пленочные катоды;

III группа – полупроводниковые катоды;

IV группа – гексаборидные катоды;

V группа – сложные катоды;

Особую группу представляют собой катоды, для которых эмитирующими электроны веществами являются различного рода тугоплавкие соединения, принадлежащие с кристаллографической точки зрения к так называемым структурам внедрения, (которые по электропроводности чаще всего соответствуют металлам, реже – полупроводникам, представляя в этом отношении особую переходную группу между металлами и полупроводниками, называемых иногда полуметаллами). К этим веществам относятся соединения металлов с такими элементами, как углерод (карбиды) и бор (бориды). Из подобных соединений, уже нашедших практическое применение в электровакуумной технике и, в частности, в разборных приборах, а также в разработках генераторных ламп, можно назвать гексабориды лантана и цермишметалла, являющиеся одними из наиболее активных среди многих исследованных до сих пор соединений этого типа. [1]

1. Гексаборидные катоды

1.1 Свойства боридов

Бор, азот, кремний, углерод образуют с металлами переходных групп соединения, которые не подчиняются законам химической валентности и по многим свойствам напоминают металлы. Все эти соединения получили название: металлоподобные. Исследование эмиссионных свойств металлоподобных соединений показало, что некоторые из них могут быть использованы в качестве источников электронов. К числу таких соединений следует отнести в первую очередь гексабориды редкоземельных и щелочноземельных металлов, а также некоторые дибориды.

Эмиттеры на основе боридов имеют, как правило, высокую рабочую температуру и сравнительно низкую экономичность, но все-таки они представляют значительный интерес благодаря устойчивости к отравлению остаточными газами.

Бориды являются тугопла

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать