Фотокатод, який працює в ультрафіолетовій області спектра

Фотокатод, що працює в ультрафіолетовій області спектра, виготовлений масивним на основі сплаву магнію з барієм, який відрізняється тим, що додатково містить ЛІТІЙ при такому співвідношенні компонентів, мас % барій 1,86-1,97 Винахід стосується потужної електронної техніки, зокрема сильнострумових фотоелектронних гармат Відомий фотокатод із срібла, на поверхню якого нанесено шар лужного або лужноземельного металу для зниження роботи виходу електрону та підвищення квантового виходу фотоемісм (фотокатод для електронної проекції зображення, ЕПВ (ЕР), заявка № 0257528 МПК H01J 9/12, 1/34, 37/30, H01L 21/31 Опубл 88 03 02 № 9, РИ ИСМ 1988 -В 128, №10 - С 7) Недоліком такого фотокатоду є дуже малий термін служби, тому що в вакуумі при дії потужного ультрафіолетового випромінювання та іонному бомбардуванні шар лужного або лужноземельного металу швидко зникає Найбільш близьким до фотокатоду, що заявляється, є фотокатод за авторським свідоцтвом № 1758704А1 МПК H01J 40/06, публ Бюлл № 32, ЗО 08 92 Фотокатод виготовлено зі сплаву магнію з 0,025 - 0,075мас ч барію Недоліком такого фотокатоду є невисокий квантовий вихід фотоемісм для катоду зі сплаву магнію з барієм він не перевищує 6 - Ю 3 ел/фот при довжині хвилі світла 249нм Задачею винаходу є підвищення квантового виходу фотоемісм сплавів магнію з барієм Вирішення поставленого задачі досягається, тим що в сплав магнію з барієм додатково вводять ЛІТІЙ, тобто шляхом одержання потрійного сплаву магнію з барієм та ЛІТІЄМ ХІМІЧНИЙ склад сплаву (мас %) магній 91,00 - 97,50%, ЛІТІЙ 0,53 - 7,14%, барій 1,86-1,97% Підвищений квантовий вихід фотоемісм катоду зі сплаву магнію з барієм обумовлений більш високою густиною електронних станів на рівні Фермі твердого розчину барію в магнії у порівнянні з Мд та меншою величиною роботи виходу електрону з нього Відновлення віддалених з емітуючої поверхні атомів барію внаслідок полегшеної дифузії їх з об'єму, забезпечує великий термін служби фотокатоду (В Г Ткаченко, А И Кондрашев и др Электронная структура металлических сплавов с повышенным квантовым выходом фотоэмиссии // Докл АН - 1999 - т 367, № 5 - С 632 - 635) При введенні в сплав магнію з барієм також ЛІТІЮ підвищується квантовий вихід фотоемісм через збільшення густини електронних станів на рівні Фермі твердого розчину на основі магнію ЛІТІЙ магній 0 , 5 3 - 7 , 1 4 решта Фотокатоди одержують механічною обробкою зливків, які виплавлені в печі з індукційним нагрівом (використовують магній, барій та ЛІТІЙ З ЗМІСТОМ основного металу ВІДПОВІДНО - 99,99%, 99,99% та 99,9%) Квантовий вихід фотоемісм визначали при опроміненні катоду світлом з довжиною хвилі 249нм Підсумки вимірів наведені в таблиці Оптимальні властивості має фотокатод зі сплаву такого ХІМІЧНОГО складу Мд - 95,00%, Ва - 1,94%, І_і 3,06% Його квантовий ВИХІД Є В два рази вищим порівняно з прототипом о ю 50271 Таблиця Квантовий вихід фотоемісії сплавів магнію з барієм та ЛІТІЄМ ХІМІЧНИІ/ склад сплаву, мас Мд 97,90 97,50 95,00 91,00 89,00 % Ва 2,00 1,97 1,94 1,86 1,82 95,00 5,00 Квантовий вихід фотоемісії, ел /фот Li 0,10 0,53 3,06 7,14 9,18 Прототип 0 6,3 7,5 1,2 7,7 6,4 10' 10' 10' 10' 10' 6,0 1 0 ' Випробування катодів в фотоелектронній гарматі з імпульсним лазерним збудженням емісії показали, що вони стабільно забезпечують протягом десятків годин фотоемісійний струм густиною до 260А/см2 в умовах технічного вакууму Приклад 1 Шматки металічних магнію масою 96,90г (його вводять з 2%-ним надлишком через підвищену пружність пари), ЛІТІЮ масою 3,06г, барію 4 масою 1,94г розмірами 3 - 5мм розміщують в алундовий тігель Установлюють його в робочий простір індукційної печі (частота струму 400кГц) Робочий простір печі вакуумують до тиску залишкових 6 газів 10 Па Напускають аргон до атмосферного тиску Проводять повторне вакуумування та напуск аргону в робочу камеру Підвищують температуру тигля з шматками Мд, І_і, Ва до температури 1120 К зі швидкістю 100град/хв Витримують розплав при цій температурі 15хв та виливають в мідну ізложницю Зі зливка магнієвого сплаву механічною обробкою виготовляють фотокатоди розмірами (8 ± 0,1) х (5 ± 0,1) х (0,5 ± 0,1)мм 2 Шматки металічного магнію масою 92,82г (його вводять з 2%-ним надлишком), металічного ЛІТІЮ масою 7,14г та металічного барію масою 1,86г розмірами 3 - 5мм розміщують в алундовий тігель Технологія виплавки сплаву та виготовлення фотокатодів аналогічні п 1 3 Шматки металічного магнію масою 99,45г (його вводять з 2%-ним надлишком), металічного ЛІТІЮ масою 0,53г та металічного барію масою 1,97г розмірами 3 - 5мм розміщують в алундовий тігель Технологія виплавки сплаву та виготовлення фотокатодів аналогічні п 1 Винахід дозволяє значно підвищити потужність фотоелектронних гармат ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71