Спосіб обробки електродів термоемісійного перетворювача

Oi ,s bjt*i • .OtJAf ДЛЯ СЛУЖЕБНО осоі: я ОІПЬЗОВАНИЯ ЭКЗ. № Б. К- 19 СОЮЗ СОВЕТСНИХ РЄСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И К (21) 3857567/24-21 (22) 22.02.85 1У : (71) Институт металлофизики АН УССР (72) И.Я. Дехтяр, М.В. Мельников, В.И. Патока, В.И. Силантьев, Н.А. Шевченко, Б.П. Вараксин и А.С. Титков (53) 621.362(088.8) (56) Вараксин Б.П., Титков А.С. Экспериментальное исследование ТЭП в дуговом режиме с различными вольфрамовыми эмиттерами. Ж.Т.Ф., т. 46, Е.8. 1976, с. 1665-1669. Савицкий Е.Н., Бурханов Г.С. Монокристаллы тугоплавких и редких • металлов и сплавов. М.: Наука, 1972,• с. 217 (прототип). (54) СНОСОВ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОДОВ ТЕРМОЭМИССИОНПОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к области вакуумно-термической обработки тугоплавких металлов и может быть использовано для эффективных электродов эмиттера и коллектора. Цель изобретения - повышение эмиссионных свойств в парах цезия- Электроды в виде дисков из монокрнсталлическо то вольфрама с ориентацией рабочей поверхности по грани [ 110} нагрева" лись в сверхвысоком вакууме в диапазоне температур 1400-3000 К с тагом 100-200° и выдерживались в течение 1 ч. Для коллектора нагрев проводился до 2350-2400К, а эмиттера - цб 2800-ЗОООК. Доведение концентрации углерода в монокристалле вольфрама до 1 -*10'3-1 • 10~s мас.% ; обеспечивает минимальную порядке ^мик= 1|ЗэВ, работу выхода углерода в парах цезия. 1 1292656 Изобретение откосится к области характеризующие поверхность: вакуумп • F\ (МЄТОДОМ КиН" вакуумно-термической обработки тугоЗОС' плавких металлов и может быть истактной разности потенциалов), отрапользовано для эффективных электрожение медленных электронов от подов эмиттера и коллектора из моноверхности (спектры полного тока СПТ), кристаллов вольфрама [1103 для термокоторое очень чувствительно к измеэмиссионных преобразователей теплонению состояния поверхности, а таквой энергии в электрическую. же зависимость работы выхода и теплоты адсорбции от концентрации цеЦелью изобретения является повы10 зия на поверхности. шение эмиссионных свойств в парах цезия. С этой целью концентрацию углерода в монокристалле вольфрама Самая минимальная работа выхода доводят до 1 10~3 -1 -10"5 мас.% и поверхности грани I 1 10 / W ] при попрогревают в течение 1-2 ч при 2350\5 следующей адсорбции цезия (1,3 эВ) 2400 К для коллектора и 2800-3000К была получена после прогрева при для эмиттера. 2370 К. Вакуумная работа выхода Выбранный интервал температуры после такой обработки составила эмиттера обеспечивает распад твердо5,05-5,08 эВ. Последующий нагрев го раствора углерода в вольфраме с при 2350 К и 2400 К в течение 1 ч выделением карбидной фазы N С, в ре'не привел к изменению ifo и вида зультате чего поверхность частично спектров полного тока. Более длиочищается от углерода и ее теплота тельный нагрев при 2400 К в течение адсорбции для цезия становится такой 10 ч также не привел к изменению же, как на чистой поверхности. свойств поверхности и Y M V 1 H в парах 25 Время нагрева 1-2 ч необходимо цезия. для растворения частиц карбидной Испытания в термоэмиссионном фазы и образования твердого раствора преобразователе показали, что предвауглерода. рительный нагрев эмиттера из грани Интервал нагрева коллектора обес30 [110 W] при 2800 К значительно увепечивает создание на поверхности личивает адсорбционное взаимодейстоптимальной концентрации углерода, вие атомов цезия с поверхностью. при которой в парах цезия достигается минимальная работа выхода Ч = Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я = 1,ЗэВ. 35 П р и м е р . Из монокристалла Способ обработки электродов термоэмиссионного преобразователя, извольфрама, в котором содержание угготовленных из монокристаллического лерода доведено до 1-Ю" 3 мас.%, извольфрама с ориентацией рабочей поготавливались электроды электроисверхности по грани [ 110], включаю- • кровым способом в виде дисков диаметром 10 мм и толщиной 2,5 мм с ориен- 40 щий обезуглероживание и прогрев в сверхвысоком вакууме, о т л и ч а ютацией рабочей поверхности по грани щ и й с я тем, что, с целью повы[1103. Эти электроды обрабатывались шения стабильности эмиссионных путем их нагрева в сверхвысоком свойств в парах цезия, обезуглероживакууме в диапазоне температур 140045 вание осуществляют до получения 3000 К с шагом 100-200 и изотермиобъемной концентрации углерода ческой выдержкой в течение 1 ч. ї-10~3- 1