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阴极热丝组件一致性研究

刘冬梅  
【摘要】: 阴极是微波电真空器件的核心部件之一。阴极的寿命和可靠性对微波器件具有重要影响,很大程度上决定了微波管的寿命。在目前的阴极生产中,由于工艺过程中的人为因素和条件限制,导致了阴极批量生产中批次间的一致性不能很好地满足要求。 本文以覆膜浸渍钡钨阴极(M型)为研究对象,深入分析了组成阴极组件的各个部件对阴极性能一致性的影响;并对各部件的制备工艺进行了研究。研究的 主要结果为: 1、研究了覆膜浸渍钡钨阴极的结构,将阴极与热丝的温度差降低了100℃,提高了加热效率,增加了热丝的可靠性。 2、通过研究得到了有效孔隙均匀、批生产一致的阴极基体;实现了阴极基体孔隙率的最佳化;通过研究,阴极基体的孔度可控制在26~28%。 3、通过研究确定了适用于覆膜钡钨阴极的理想的发射物质:配方为2.4:0.6:1的铝酸盐;对发射物质的浸渍工艺进行研究,保证了阴极基体浸渍发射物质的均匀性、一致性。 4、通过研究,确定了刻蚀的深度及刻蚀时的工艺参数、膜层的厚度及覆膜时的工艺参数。研制的工艺实现了阴极表面膜层均匀、牢固,厚度一致性好、工艺重复性好等特点。 5、研制的热丝组件热丝参数波动范围小于±5%,且阴极温度波动小于±2.5%。 6、对阴极在管内的热处理工艺和工作的环境进行了研究。在测试合格的10只管子中,当热丝电压为7.5V时,热丝电流为1.8~1.92A,加热功率为13.5~14.7W,波动范围为±3.2%,整管工作电流为342mA~374mA,波动范围小于±5%。


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