直热式阴极及其制备方法技术

一种直热式阴极，其采用含Y2O3的难熔氧化物作为活性物质，将该活性物质浸涂在表面为钨海绵层的纯钨丝阴极表面形成所述直热式阴极。以及一种直热式阴极的制备方法。本发明专利技术的直热式阴极大大地提高了纯钨丝阴极的热发射电流密度，延长了该阴极的工作寿命，从而延长了大功率连续波磁控管的工作寿命。

【技术实现步骤摘要】
直热式阴极及其制备方法
本专利技术涉及电真空
，更具体地涉及一种直热式阴极及其制备方法，该阴极采用含稀土氧化物Y2O3难熔氧化物活性物质，相比于纯钨丝阴极，能够降低阴极的工作温度，提高阴极的发射电流密度，延长阴极的寿命。
技术介绍
随着磁控管向着高输出功率方向发展，普通氧化物阴极、钡钨阴极等因其不能耐高压，不耐电子离子轰击，易于发生电火花等缺点几乎不能应用。因此，在中功率(小于3kW)磁控管中均采用碳化的敷钍钨阴极。而在高阳极电压(大于10kV)的大功率连续波磁控管管中一般采用发射本领很小的直热式纯钨(W)丝阴极，这是因为纯钨丝阴极相比于普通氧化物阴极和钡钨阴极，具有发射稳定性好，耐电子、离子轰击能力强，抗中毒性强等优点，相比于碳化钍钨阴极，拥有更长的寿命。但是，在大功率连续波磁控管在保证正常输出功率情况下，其阴极一般工作在2450～2700K温度之间，导致其阴极表面蒸发过快，当阴极的直径低于起始直径的90％时，即宣告阴极寿命终了，因此在连续波磁控管中纯W丝阴极寿命的终止是导致磁控管寿命结束的主要原因之一。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种直热式阴极及其制备方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直热式阴极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、在钨丝基底表面均匀施加钨粉层，置于高温氢气炉中1600℃±50℃下保温10～15分钟后形成钨海绵层；b、将Y2O3、Gd2O3、HfO2按重量百分比(45～50)％∶(5～10)％∶(45～50)％球磨混合制得Y2O3、Gd2O3和HfO2的混合粉末，并压制成块状；c、将步骤b获得的块状物放入马弗炉中，于1450±50℃烧结2～4小时，合成含Y2O3的难熔氧化物活性物质；d、将步骤c获得的含Y2O3的难熔氧化物块状物研磨2～3小时；e、将步骤d获得的含Y2O3的难熔氧化物活性物质均匀施加在钨海绵层表面制备得所需的直热式阴极。

【技术特征摘要】
1.一种直热式阴极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、在钨丝基底表面均匀施加钨粉层，置于高温氢气炉中1600℃±50℃下保温10～15分钟后形成钨海绵层；b、将Y2O3、Gd2O3、HfO2按重量百分比(45～50)％∶(5～10)％：(45～50)％球磨混合制得Y2O3、Gd2O3和HfO2的混合粉末，并压制成块状；c、将步骤b获得的块状物放入马弗炉中，于1450±50℃烧结2～4小时，合成含Y2O3的难熔氧化物活性物质；d、将步骤c获得的含Y2O3的难熔氧化物块状物研磨2～3小时；e、将步骤d获得的含Y2O3的难熔氧化物活性物质均匀施加在钨海绵层表面制备得所需的直热式阴极。2.如权利要求1所述的直热式阴极的制备方法，其特征在于，所述步骤a中的钨粉纯度为99.9％，平均粒径为1～3μm。3.如权利要求1所述的直热式阴极的制备方法，其特征在于，所述步骤a中钨海绵层烧结过程中，升温时，耗时0.5～1小时从常温线性升至1600℃±50℃，在1600℃±50℃保温10～15分钟后降温，降温时，从1600℃±50℃耗时...

【专利技术属性】
技术研发人员：漆世锴，王小霞，罗积润，胡明炜，赵青兰，李云，张琪，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11