8) Режимы работы оксидного катода

Импульсный режим и Режим непрерывной работы

В импульсном режиме эмиссия оксидного катода может быть во много раз сильнее, нежели в режиме непрерывной работы. Она происходит под действием сильного внешнего электрического поля, т. е. представляет собой сочетание электростатической эмиссии с термоэлектронной. Однако с течением времени такая эмиссия быстро ослабевает. Говорят, не совсем удачно, что сверхвысокая эмиссия «отравляет» оксидный катод. «Отравление» прекращается, если катод «отдохнет». Тогда он восстанавливает свою эмиссионную способность и может снова дать на короткое время большой выход электронов. Это объясняется тем, что в оксидном слое должно накопиться достаточное число электронов. Длительность импульсов эмиссионного тока обычно не более 20 мкс.

Оксидный катод в импульсном режиме имеет эффективность до 104 мА/Вт. Импульсы катодного тока могут достигать единиц и даже десятков ампер. При коротких импульсах катод почти не подвергается ионной бомбардировке, и поэтому допустимо анодное напряжение 10-20 кВ.

Экономичность катода характеризуется его эффективностью. Она показывает, какой ток эмиссии можно получить на 1 Вт мощности накала. У современных катодов в режиме непрерывной работы эффективность может быть от единиц до сотен миллиампер на ватт.

9)-----------------------

10) Технология изготовления сердечников для подогреваемых оксидных катодов. Требования к материалу сердечника: 1. Прочность, формоустойчивость при высокой температуре. 2. Не реагирует с оксидным покрытием. 3. Доступность и дешевизна. Подходит Никель получаемый электролитические или порошковым методом. Широко используются никель с присадками. В зависимости от присадок: - никель активный(0,15-0,2%)(Mg,Si) - средний (0.01-0,1%) - пассивный(примерно 0,001%) Технологические этапы: 1. Обезжиривание 2. Травление в кислоте. Удаление с поверхности никеля оксидной плёнки. Проводят в уксусной или соляной кислоте. 3. Отжиг в восстанавливающей среде. Полное удаление NiO₂ и насыщение Ni водородом, для вытеснения из него внутренних газов. Н выделяется при откачке, обезгаживании создавая востанавливающию среду. Отжиг при температуре 800С, время 2-5 минут. 11) Приготовление карбонатов ЩЗМ. 1. Воду подогревают до 80С, после вносят нитраты концентрацией 0,1 моль/л 2. В другом сосуде готовят эквивалент осадителя. 3.Фильтруют полученные р-ры через фильтровочные пакеты из ткани и бумаги . 4. В третьем сосуде смешивают полученные р-ры. Сначала заливают нитраты, после добавляют осадитель. Если нужны крупные кристаллы осаждают при медленном добавлении соды и высокой температуре. Если мелкие кристаллы, то всё на оборот. 5. После осаждения дают отстояться. Маточный р-р сливают. Осадок несколько раз промывают чистой водой. Отжимают на центрифуге и снова промывают. 6. Сушат при 250С на Ni противне. 7. Просеивают через сито и хранят в герметичных закрыты сосудах.

12) Методы нанесения карбонатов на керн катода. 1. Пульвеизация. Суспензия распыляется сжатым воздухом. Сушка устраняет избыток р-ра, при этом плёнка биндера даёт большую усадку. Для придания пластичности вводят пластификаторы. Для избежания свёртывания суспензии керн подогревают. Для получения пористого покрытия расстояние между керном и распрыскивателем 120-150 мм, скорость перемещения пульверизатора 200мм, 8-10 проходов. Для увеличения пористости покрытия уменьшают расстояние между польверизатором до керна до 60-30мм. 2. Катофарез Перемещение положительных частиц в электрическом поле Керн катода – отрицательный электрод. Для осаждения карбонатов применяют избыток углекислого аммония. Положительно заряженные частицы направляются электрическим полем к керну, разряжаются и приклеиваются биндером. Преимущества: Почти полное отсутствие потери, покрытие катода получается более однородным, прочным. 3. Электростатический метод. Применяют коронный разряд, образуются мелкие капли у поверхности. Заряженные капли переносятся на электрод. Недостаток: Необходимо создание сложного оборудования. 4. Центробежный способ. Осаждение при помощи центробежной силы. Катоды помещаются в специальную кассету, так что покрываемая поверхность оказывается дном стакана, в который заливается суспензия после центрифуги, житкость сливается из стакана. 5. Печатные катоды. Готовые плёнки из карбонатной суспензии наносятся на керн катода. 6. Плазменное нанесение.

13)

14)

15)

16)

17) Камерный или L- катод.

Различают торцевые и цилиндрические L катоды. Цилиндрическая конструкция аналогична губчатому оксидно-никелевому катоду.

Т орцевой: 1-Вольфрамовая губка

2-активное вещ-во

3-перегородка

4-Керн Mo

5-подогреватель

Достоинства: долговечность, высокая эмиссия, большой запас активного вещества, быстрое восстановление активности при отравлении, в виду непрерывного обновления активной пленки.

Недостатки: Трудность откачки СО2, окисление стенок пор W губки углекислым газом и пассивация самого W, затруднения связанные с герметичным соединением детали из W губки с Mo керном, трудность передачи тепла от подогревателя через перегородку.