191207. lajstromszámú szabadalom • Szinterezett katód, előnyösen gázkisülési csövekhez
5 191207 6 Ezen kívül a katód gyártástechnológiáját könnyíti az, hogy a cirkónium és nióbium elegye a nikkelhez hasonlóan nagy képlékenységű. A találmány szerinti katód sikerrel alkalmazható olyan gázkisülési csőben, amely ionizálható gázzal — például xenonnal - töltött 2 burát és két elektródát, mégpedig a találmány szerinti 1 katód és valamilyen 3 anódot tartalmaz, amelyek a 2 burában egymástól bizonyos távolságra helyezkednek el. Az 1 katód a 4 tartón helyezkedik el. A búra külső felületét átlátszó, vezető bevonattal láttuk el, ezt a rajzon nem jelöltük. Ezen cső gyakorlati változatát a villanócsövet bemutató példában írjuk le. Ezen kívül a találmány szerinti katód alkalmazható kisülési edényekben és különféle típusú katódsugárcsövekben. A találmány szerinti katód alakja és mérete tetszőleges lehet. Lehet henger, mint a 1. és 2. ábrán látható, lehet korong-, bot- és gömbalakú. Gyártható az ismert sajtolási eljárások szerint magas olvadáspontú fémport vagy fémporokat és aktív emittáló anyagot tartalmazó anyagból, vákuum alatti védőgázos szinterezéssel. A sajtolási nyomás függ az alapanyag összetételétől és általában nem nagyobb mint 10 Mp/cm2 *. A szinterezési hőmérséklet is az alapanyag összetételétől függ és 1000—2000 K között változhat. A találmányt az alábbi példákkal illusztráljuk: 1. példa Az 1 szinterezett katód (1. ábra) az alábbiak szerint készül; a színtér 99,5 tömegszázalék nikkelt és 0,5 tömegszázalék Cs2O.Al2O3.SiO2 összetételű cézium-alumínium-szilikátot tartalmaz. A nikkelport és a fenti összetételű cézium-aluminiumszilikátport a megadott arányban nagyon jól összekeverjük, és ezután addig őröljük, amíg a közepes részecskenagyság max. 10 pm-es nem lesz. Ezután az alapanyagot 2 Mp/cm2 nyomással olyan sajtoló formába préseljük, amely megfelel a gyártandó katód alakjának. A présdarabot vákuumban kb. 10-4 Torr nyomáson szinterezzük 10 percnél nem hosszabb ideig. Az így kapott találmány szerinti katód emissziós áramsűrűsége 0,6 mA/cm2, az effektiv kilépési munka értéke 0,89 eV. A méréseket 10-8 —10-9 Torr nyomású vákuumban, szobahőmérsékleten és E = 2.104 V/cm elektromos térerősség mellet végezzük. A katód effektiv kilépési munkáját úgy határozzuk meg, hogy az emissziós állandót a Richardson-Deshman egyenletben A = 120 A/cm2 grad2 értékűnek tekintjük. Ezek az emissziós paraméterek gyakorlatilag változatlanok maradnak, ha a katód hőmérsékletét 700 K-ra növeljük. A találmány szerinti katód előállítása más szinterkomponensekkel a fent leírttól abban különbözik, hogy más a sajtolási nyomás és a hőmérséklet értéke, valamint a szintcrczés ideje 2. példa A katódot az 1. példa szerint állítjuk elő; a színtér 85 tömegszázalék nikkelt és 15 tömegszázalék Cs2 O.Alj 03.2Si02 összetételű cézium-alumínium-szilikátot tartalmaz. Ebben az esetben a sajtolási nyomás 5 Mp/cm2, a szinterezési hőmérséklet 1300 K, a szinterezés ideje nem hosszabb 30 percnél. Az így kapott találmány szerinti katód emissziós áramsűrűsége 101,6 mA/cm2, kilépési munkája pedig 0,76 eV. A mérési feltételek olyanok, mint az 1. példában. 3. példa A sziriterezett katódot az 1. példa szerint állítjuk elő; a színtér 85 tömegszázalék nikkelt és 15 tömegszázalék Rb2 0.Al203.2Sio2 összetételű rubidium-alumínium-szilikátot tartalmaz. Ebben az esetben a sajtolási nyomás 5 Mp/cm2, a szinterezési hőmérséklet 1300 K, a szinterezés ideje nem hosszabb 25 percnél. Az így kapott találmány szerinti katód emissziós áramsűrűsége 76,5 mA/cm2 és effektiv kilépési munkája 0,72 eV értékű. A mérési feltételek az 1. példában leírtak szerint alakultak. 4. példa A szinterezett katódot az 1. példa szerint állítjuk elő; a színtér 75 tömegszázalék cirkóniumot és 25 tömegszázalék Rb2O.Al2O3.SiO2 összetételű rubidium-alumínium-szilikátot tartalmaz. A sajtolási nyomás értéke 7 Mp/cm2, a szinterezés ideje nem hosszabb 50 percnél, a szinterezés hőmérséklete 1500 K. Az így kapott találmány szerinti katód emissziós áramsűrűsége 4,5 mA/cm2. A mérési feltételek olyanok, mint az 1. példa esetén. 5. példa A szinterezett katódot az 1. példa szerint állítjuk elő; a színtér 90 tömegszázalék hafniumot és 10 tömegszázalék 3Rb2 03.2Al203.6Sio2 összetételű rubidium-alumíriium-szilikátot tartalmaz. A sajtolási nyomás 6 Mp/cm2, a szinterezési hőmérséklet 1200 K, időtartama nem hoszszabb 20 percnél. Az igy kapott találmány szerinti 1 katód emissziós áramsűrűsége 6,9 mA/cm2, miközben a katód szobahőmérsékletű és az elektromos térerősség értéke E= 1,5 • 104 V/cm. 6. példa A szinterezett katódot az 1. példa szerint állítjuk elő; a szinter 99,5 tömegszázalék mennyiségben cirkónium és hafnium 1:2 tömegarányú keverékét és 0,5 tömegszázalék mennyiségben Rb20.Al2 03.2Si02 összetételű rubidium-alumínium-szilikátot tartalmaz. A sajtolási nyomás 3 Mp/cm2, a szinterezési hőmérséklet 1000 K, időtartama nem hosszabb 10 percnél. Az ilyen találmány szerinti katód emissziós áramsűrűsége 0,2 mA/cm2. A mérési feltételek olyanok, mint az 1. példában. 7. példa A szinterezett katódot az 1. példa szerint állítjuk elő; a szinter 99,5 tömegszázalék nióbiumot és 0,5 tömegszázalék Cs2 O.AI2 03.2Sio2 összetételű cézium-alumíniumszilikátot tartalmaz. A sajtolási nyomás 4 Mp/cm2, a szinterezési hőmérséklet 1100 K, időtartama nem hoszszabb 8 percnél. Az ilyen katód emissziós áramsűrűsége 0,2 mA/cm2. A mérési feltételek az 1. példában leírtak szerint alakultak. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
