catod acoperit cu oxid

O mai mare interes sunt oxizi ai metalelor alcaline și alcalino-pământoase, în particular. In starea activat au o funcție de lucru mai mică decât metalele pure și, în plus, oxizi semnificativ mai puternic asociat cu substratul. Pe această bază, un set de compoziții care au găsit aplicații în industrie. Rolul proeminent printre ele aparține oxid de bariu. Folositi-l ca un catod eficient Venelt sugerat înapoi în 1904 De atunci, pentru mai mult de un secol, catozii pe baza acestuia sunt utilizate pe scară largă în practică. a studiat în mod activ procesele fizico-chimice care determină proprietățile de exploatare ale catozilor oxid. Cu toate acestea, în ciuda o lungă istorie, o serie de întrebări este nici un răspuns satisfăcător.

Catozii oxid sunt substrat metalic (miez) pe care un strat de oxizi de metale alcalino-pământoase. Efectuat bine catozi realizați dintr-un amestec de oxizi de bariu, stronțiu și calciu. De exemplu, un amestec format din 30% Ba și 70% oxid de Sr este de 10 ori mai bine emisivitatea decât oxidul de bariu pur. Pentru stratul catodic cu aditivi carbonat de bariu BaCO3 carbonați Sr și Ca (SrCO3. CaCO3) și șlam măcinat este preparat într-un solvent organic. Suspensia rezultată se aplică pe substrat cu pensula sau prin pulverizare, electroforeză poate fi de asemenea folosite sau chiar broșă prin suspensie. În această ordine, un strat de carbonat de 20-100 microni grosime. Catodul astfel obținut a fost degazată în vid

10 -6 Torr prin creșterea temperaturii lent. În această primă legare urme rămase ale evapore substanței organice (liant) și la temperaturi mai mari de descompunere a carbonaților:

Oxigen și CO desorbit parțial, partea rămasă a CO în încălzirea suplimentară restabilește oxid de bariu:

Stratul poros obținut, porozitatea depinde de tehnologia specială și variază de la 80 (în vrac) la 20% (ris.2.14.2). Oxizii sunt dielectrici. Prin urmare, este necesar pentru a le activa. Activarea este încălzirea catodului la T = 1275 0 C cu selectarea simultană a curentului termionică. Reconstituire parțială a trece printr-BaO, având ca rezultat apariția atomilor de bariu liberi care acționează ca impuritate. Mecanismele responsabile de recuperare, pot exista mai multe. În primul rând, este disocierea termică. În plus, este posibilă restaurarea prin electroliza ca aproximativ 0,5% din curentul care curge prin catod are un caracter ionic. În final, catodul este o cantitate mare de carbon, reacția cu molecule care oxid determină de asemenea oxizi la reconstrucția speciilor atomice. Pentru a facilita procesul de activare a aditivilor administrați deseori sub formă de atomi de Si, Ti, Al, W sau Mn. catod insuficient activat are o conductivitate de tip p. Ca urmare a activării pe suprafața filmului apare atomi de bariu și în volum - donatori care overcompensates acceptori.

Ca materiale utilizate pasive miez, de exemplu, pur Ni, sau Pt. In cazul substraturilor reactive există posibilitatea formării stratului de barieră, ceea ce poate duce la o scădere semnificativă de tensiune pe stratul catodic și mărește puterea generată atunci când fluxurile curente. La utilizarea acestui strat crește catod. Acesta joacă un rol important și porozitatea catodului. fluxul de curent prin stratul de oxid, de asemenea, conduce la generarea de căldură Joule. Care rezistența crește pe măsură ce se apropie de suprafața emițătoare. Datorită acestui fapt, temperatura de suprafață este mai mare decât temperatura substratului, este neuniformă de-a lungul suprafeței. Acesta din urmă este unul dintre factorii care conduc la emisie eterogenitate termionică.

Oxid este termodinamic sisteme de neechilibru. De-a lungul timpului, compoziția, structura, proprietăți schimba. În special, creșterea grosimii stratului de barieră în contact cu poansonul oxid, rezultând evaporarea unui amestec de oxid de bariu și oxid de stronțiu, stronțiu îmbogățit, schimbarea compoziției straturilor de suprafață datorită difuziei și electroliza. Toate acestea duc la o schimbare monotonă a capacității de emisie cu catod.

În plus, oxidul de posibilele modificări reversibile atunci când schimbați modul său de funcționare. După începerea selecției curente termionică este uneori scăderea observată de emisie - așa-numita otrăvire a curentului catodic. Amploarea reducerii

curent de emisie poate ajunge la 30-60%. Mai mult decât atât, în cazul în care selecția curentă să se oprească, după „repaus“ este restabilită emisivitate originală. Șanse de o serie de motive care duc la otrăvirea cu catod. constantă scădere lentă a cărei ordine de a doua oară (0,01-1 s), asociat cu bombardament de electroni al anodului. Bombardament duce la degajarea oxigenului, care este precipitat la catod, determină o creștere a funcției de muncă. In vid insuficient de bine se poate observa ca o reducere rapidă a emisiilor cu o constantă de timp de aproximativ 10 -5 s. Efectul poate fi detectat cu un curent de selecție în impulsuri. Este aparent cauzată de o cădere mare potențial în catod (100-200 C), ceea ce duce la umplerea statelor de suprafață, precum și o creștere a funcției de muncă.

catozii oxidice au observat un efect pronunțat Schottky aberant - deviația de la liniaritate este observată până în funcție de câmpuri electrice mari. Motivele pentru aparitia acesteia poate fi suprafață pete, temperaturi inegale de-a lungul catod, datorită încălzirii straturilor exterioare ale curentului de curgere, straturile de porozitate.

Structural, catozii pot varia. Ele pot fi încălzite direct, atunci când este utilizat ca un fir de bază sau un tub de nichel sau wolfram (ris.2.14.3a). Un dezavantaj al catozilor încălzit direct este potențială picătură pe catod, iar prezența câmpului magnetic generat de curentul de încălzire, care afectează traiectoriile de electroni. Aceste neajunsuri sunt absente în căldura indirectă a catozi. Oxide este aplicat pe o parte laterală sau a tubului și servește ca bobina încălzitor din tungsten sau din aliaj de tungsten reniu, plasate în interiorul tubului (ris.2.14.3b, c). Aliajul este preferat datorită rezistenței sale chimice mai mare. Pentru a izola bobina acoperită cu alumină (Al2 O3).

catozi goale sunt adesea folosite. Ele reprezintă cavitatea, suprafața care este aplicat un strat de oxid, iar pereții sunt bobina încălzite. Electronii care formează gaz în cavitatea prin gaura de ieșire. Acest lucru face posibil de a reduce suprafața emițătoare a ansamblului catod, care este doar puțin mai mare decât dimensiunile găurilor datorate emisiei de marginile deschiderii.

Dezavantajul acoperirii de oxid este o cantitate limitată a mediului de lucru. În timpul funcționării evaporării de bariu, un proces care determină durata de viață a catodului. Prin urmare, au fost depuse eforturi mari pentru a dezvolta catozi care au stocuri mari de substanță. Rezultatul a fost crearea unui catod distribuitor: metallokapillyarnyh, metalul poros impregnat.

La utilizarea materialului, a pus un link la Studall.Org (0,005 sec.)