Справочник работника механического цеха - Каценеленбоген М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
* Рекомендуемые приемы носят чисто лабораторный характер и, разумеется, не могут применяться в условиях производства. Технология изготовления формоустойчивых подогревателей и катодов описана в ряде руководств (см., например, В. Эспе. «Технология электровакуумных материалов, т. I). (Прим. ред.)
61'
вольфрама с вольфрамом и молибденом осуществляются с трудом; однако тонкую вольфрамовую проволоку можно приварить к массивным вводам. Вольфрамовый катод легко приваривается к танталовой проволоке.
Как вольфрам, так и молибден сильно разъедаются царской водкой. Вольфрам лишь слегка разъедается азотной кислотой в различных разбавлениях вплоть до 100%-ной концентрации, в то время как молибден разъедается тем же самым реагентом очень быстро. Это явление дает возможность легкого удаления молибденового сердечника «биспиральной» нити накала. Для растворения сердечника можно использовать смесь азотной и серной кислоты (см. п. XLIII).
8-3. ОБРАБОТКА БИСПИРАЛЬНЫХ КАТОДОВ И ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ
Этот тип подогревателя или катода используется в тех случаях, когда расчеты требуют применения спиралей с сопротивлением от среднего до высокого ((т. е. применения более тонкой проволоки). Эти спирали используются в обычных лампах накаливания различной мощностью от 10 до 200 вт или выше.
Биспиральные подогреватели формуются на предварительно окисленных оправках из нержавеющей стали таким же способом, как и плоская (вольфрамовая спираль, за исключением того, что формование во влажном водороде проводится при температуре
1 100 °С в течение 30 мин. Более высокая температура ,и длительное время отжига требуются из-за необходимости предварительной химической обработки, вызывающей в металле возникновение напряжений. После отжига подогреватель удаляют с оправки и обрабатывают согласно рецепту XLIII на стр. 17 или в простой 50%-ной азотной кислоте. После тщательной промывки и сушки на подогреватель, если требуется, можно нанести изолирующее покрытие способом, в общих чертах описанным на стр. 57.
8-4. ЭМИТТЕРЫ ИЗ ТОРИРОВАННОГО ВОЛЬФРАМА [Л. 2]
Кроме наиболее широко распространенного применения в качестве катода генераторных ламп торированный катод находит применение также во многих типах приземных ламп. Торированный катод обычно представляет собой нить накала, работающую при температурах вблизи 1 975 °К. Эта нить изготовлена из чистой вольфрамовой проволоки, к которой в процессе изготовления в качестве легирующего элемента добавляют окись тория. После откачки и обезгаживания катод из торированного вольфрама на мгновение «перекаливают», или нагревают до температуры, достаточно высокой, чтобы появилась возможность переноса некоторого количества окиси тория к поверхности. Затем катод в течение некоторого времени выдерживается в хорошем вакууме при более низкой температуре, в результате чего часть окиси тория восстанавливается до металлического тория, который диффундирует по границам зерен на поверхность вольфрама. Пленка тория на вольфраме становится активным эмиттирую-щим элементом, а основной функцией 'вольфрама является перенос тепла и поддерживание нужной рабочей температуры тория.
Таблица 7
Вероятный срок службы вольфрамовых катодов в зависимости от подводимой мощности и яркости
Темпе- ратура (макси- мальная), °К Цветовая темпе- ратура (средняя), °К Яркость, % Напряжение, % Мощность, % Ток, % Интен- сивность излучения, % Долговечность, %
2 000 2 024 10,4 55,0 38,7 70,3 10,4 1 090 000
2 100 2 128 18,4 63,6 48,7 76,7 18,6 100 100
2 200 2 231 31,7 73,3 61,1 83,3 32,2 11 400
2 300 2 335 52,1 85,5 75,2 90,0 52,2 1 490
2 400 2 440 81,4 95,0 92,1 97,0 82,9 246
2 450 2 493 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100
2 500 2 546 122,8 105,9 109,6 103,5 122,0 45
2 600 2 652 180,0 118,2 130.6 110,3 179,3 9,4
2 700 2 758 257,9 132,3 155,6 117,6 257,0 2,3
Примечание. Связь между абсолютной температурой Т вольфрамового катода и действительной "Яркостью В, в 10"4 нт, выражается как
10 957 Т~ 6 797 — lg В '
62
Электронную лампу с торированной нитью накала, работающей при повышенною температуре, прогревают '(лучше всего это сделать перед активацией, но можно осуществить впоследствии еще раз), а различные металлические детали в лампе подвергают высокочастотному нагреву. Температура деталей в процессе обезгаживания должна быть выше, чем их рабочая температура на всем протяжении службы прибора; если это не выполняется, то впоследствии может выделиться дополнительное количество газа, что нарушит вакуумные условия. Активность катода из торированного вольфрама может быть сведена к нулю присутствием небольшого количества газа в электронной лампе, который может выделиться в дальнейшем при перегрузке лампы.
Эмиссионная эффективность правильно изготовленного катода из торированного вольфрама может быть в тысячу раз выше, чем у чистого вольфрама при той же температуре. Однако это не означает, что катод будет намного эффективнее, поскольку увеличение температуры чистого вольфрама примерно на 700 °К также приведет к подобному увеличению эмиссии.
Другими словами, катоды из торированного вольфрама можно использовать npii более низких температурах, но их надо более тщательно обрабатывать, чтобы сохранить предписанную рабочую температуру; несоблюдение описанных выше условий приведет к неудовлетворительным характеристикам и сокращению срока службы катода. С другой стороны, колебания температуры катода из чистого вольфрама не приводят к повреждениям лампы, однако эти катоды требуют большей мощности: накала.
