162393. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hidegkatód szerkezet kialakítására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG iF^ ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1970. X. 12. (EE-1855) Közzététel napja: 1972. IX. 28. Megjelent: 1974. XII. 15. 162393 Nemzetközi osztályozás: H 01 j 1/30, 9/14 Feltaláló: Dr. Budincsevics Andor mérnök, Budapest Tulajdonos: Egyesült Izzólámpa és Villamossági Rt., Budapest Eljárás hidegkatód szerkezet kialakítására í Találmány tárgya: eljárás újszerű kialakítású hidegkatód ötvözet és ezzel készült egyszeres vagy többszörös szerkezet előállítására. A találmány alkalmazási területe, hidegkatódos nagyfeszültségű egyenirányító diódaként, vagy elektronágyúk 5 hidegkatódjaként tv képcsövekben, katódsugár oszciloszkópokban, képfelvevő csövekben, és kijelző csövekben alkalmazhatók. Mint ismeretes az elektroncsövek általában (közvetett vagy közvetlen fűtésű) izzókatóddal működnek. A fűtő- 10 áram bekapcsolása után az áram hatására a katód felületén levő izzó emittáló rétegből elektronok lépnek ki és az elektródák közti villamos tér hatására az anód irányába haladnak. Ezen katódok működésének feltétele, hogy a fűtőáram hatására a katód kellő hőmérsékleten 15 legyen. Az izzókatódok alkalmazásának — nagy hőmérsékletük folytán — több hátránya van. Nevezetesen, hogy az izzókatódok működéséhez fűtő teljesítményre van szükség. A katód bekapcsolása után felfűtési időre van 20 szükség, hogy a katód működéséhez szükséges hőmérsékletet elérje. A nagy hőmérséklet pl. zavarólag hat a képfelvevőcsövekben. Az izzókatódok párolognak és kismértékben gázt adnak le, ami megnöveli a cső elhasználódását. Az ún. hidegkatódok mentesek a felsorolt 25 hátrányoktól. A fémekből nemcsak izzításkor lépnek ki elektronok a vákuum térbe, hanem megfelelő térerősség esetén szobahőmérsékleten is. Az így létrejött hideg elektronemisszió a kvantummechanikai alagút-effektussal értelmezhető. Ezen fűtés nélküli emittereket nevezzük 30 „hidegkatódoknak". Legfőbb előnyük a korlátlan élettartam és — a felfűtési idő elmaradása — a bekapcsolás pillanatában azonnal működőképesek. A hidegemisszióhoz szükséges nagy térerősség — ez kb. 106 volt/cm — pl. csúcshatás révén érhető el. Ezért a katódokat tűalakúra készítik pl. wolframból kb. 1 mikron átmérőjű csúcsot kialakítva 2000—3000 V-nál már említett térerősség realizálható és 10~9 amper áramerősség nyerhető. Ezen kis áramerősség azonban nem alkalmas a fent felsorolt célokra. Célkitűzésünk az volt, hogy olyan hidegkatódot készítsünk, ami több nagyságrenddel nagyobb — legalább 100 mikroamper — áramot szolgáltat a csúcs túlterhelése nélkül, a gyakorlatban alkalmazható szerkezetek számára. Kísérleteinkben — melyek találmányunkhoz vezettek — azt találtuk, hogy a W vagy Ta, Re, Nb nagy olvadáspontú fémek ritka földfémekkel készült ötvözetei, oly anyagot képeznek, melyek a W 4,5 eV-os kilépési munkáját 1,7 — 2,5 eV értékre csökkentik. Az ismert volt, hogy W-ra Th vagy Zr rápíárologtatott egyatomos rétege kis kilépési munkát adott, azonban az ilyen atomos rétegek a maradék gázok hatására ionbombázás folytán leporladnak gyorsan és néhány perces üzem után meg kell újítani az ilyen rétegeket. A tapasztalatok azt mutatják, hogy a ritka földfémek nem nedvesítik a nagy olvadáspontú fémeket. Ezért a találmány szerint olyan harmadik fémre is szükség van, mely a ritka földfémeket és a nagy olvadáspontú W katódfémet egyaránt nedvesíti és elősegíti az ötvözést. 162393
