空心阴极真空电子发射性能测试装置、方法及筛选方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种空心阴极真空电子发射性能测试装置、方法及筛选方法。使用本发明专利技术能够直接测试已装配的空心阴极产品的真空电子发射性能，并可同步进行空心阴极激活特性、点火条件、放电特性等测试试验，能够全面反映空心阴极的产品性能。本发明专利技术装置包括：空心阴极、非接触式测温装置、微电流测试仪、真空舱、平板阳极、供电系统、贮供系统、真空获得系统。在高真空环境中利用空心阴极加热器预热发射体，在触持极上接恒流稳压控制电源接收从发射体通过阴极顶节流孔引出的电子，用微电流测试仪检测触持极电子电流，并通过测温装置测量阴极顶温度，微电流测试仪读数即为当前空心阴极加热温度及真空度下的空心阴极真空电子发射能力。

【技术实现步骤摘要】
空心阴极真空电子发射性能测试装置、方法及筛选方法
本专利技术涉及空间电推进技术、物理电子学领域，具体涉及一种空心阴极真空电子发射性能测试装置、方法及筛选方法。
技术介绍
空心阴极筛选测试是空心阴极产品质量控制的关键技术环节，空心阴极性能主要决定于本身的结构设计和材料特性，其中，发射体材料的电子发射能力是决定空心阴极放电性能的重要技术指标。当前的空心阴极产品质量控制方法是，在原材料筛选阶段测试发射体原材料样品的真空电子发射性能为原材料性能评价和选用提供参考，在空心阴极产品筛选阶段测试空心阴极的放电性能为空心阴极产品性能评价和选用提供参考。然而，该方法测量的是空心阴极加工制造前的原材料的电子发射能力，空心阴极产品的加工、装配、贮存等过程中，存在影响发射体电子发射能力的因素，在空心阴极产品筛选阶段测试空心阴极的放电性能受到零件加工精度、放电环境等因素影响，不能反映已装配的空心阴极产品中发射体电子发射能力。因此，通过现行的空心阴极筛选试验方案不能准确反映空心阴极产品发射体的真空电子发射能力，不能全面反映空心阴极产品性能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种空心阴极真空电子发射性能测试装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空心阴极真空电子发射性能测试装置，其特征在于，包括：非接触式测温装置(1)、真空舱(3)、平板阳极(4)、空心阴极、供电系统、贮供系统、微电流测试仪(12)和真空获得系统；其中，空心阴极由触持极组件(5)和阴极体组件(15)组成；平板阳极(4)和空心阴极置于真空舱(3)中；平板阳极(4)设有阳极中心孔(16)，真空舱(3)上设有玻璃窗(2)，真空舱外的非接触式测温装置(1)透过玻璃窗(2)和阳极中心孔(16)测量空心阴极的阴极体组件(15)的阴极顶温度；供电系统包括为空心阴极的阴极体组件(15)中的加热器供电的加热电源(6)、为平板阳极(4)供电的阳极电源(7)、为空心阴极的触持极组件...

【技术特征摘要】
1.一种空心阴极真空电子发射性能测试装置，其特征在于，包括：非接触式测温装置(1)、真空舱(3)、平板阳极(4)、空心阴极、供电系统、贮供系统、微电流测试仪(12)和真空获得系统；其中，空心阴极由触持极组件(5)和阴极体组件(15)组成；平板阳极(4)和空心阴极置于真空舱(3)中；平板阳极(4)设有阳极中心孔(16)，真空舱(3)上设有玻璃窗(2)，真空舱外的非接触式测温装置(1)透过玻璃窗(2)和阳极中心孔(16)测量空心阴极的阴极体组件(15)的阴极顶温度；供电系统包括为空心阴极的阴极体组件(15)中的加热器供电的加热电源(6)、为平板阳极(4)供电的阳极电源(7)、为空心阴极的触持极组件(5)供电的触持电源(13)，以及为空心阴极点火提供高压脉冲的点火电源(14)；贮供系统为空心阴极提供氙气；微电流测试仪(12)接触持电源(13)的负接线端，用于测量触持极组件(5)接收空心阴极真空发射电子电流。2.如权利要求1所述的空心阴极真空电子发射性能测试装置，其特征在于，所述真空获得系统为无油分子泵或低温泵高真空机组。3.如权利要求1所述的空心阴极真空电子发射性能测试装置，其特征在于，所述真空舱的本底真空度优于5.0×10-5Pa，真空舱外的管路总漏率优于1.0×10-9Pa·m3/s，真空舱内的管路总漏率优于1.0×10-6Pa·m3/s。4.一种空心阴极真空电子发射性能测试方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的空心阴极真空电子发射性能测试装置进行测试，包括如下步骤：步骤1，在测试准备阶段，测量空心阴极加热器电阻，加热器电阻应大于或等于300mΩ，否则更换空心阴极阴极体组件；测量空心阴极的触持极组件(5)与阴极体组件(15)之间的绝缘电阻，触持极组件与阴极体组件之间的绝缘电阻应大于或等于10GΩ，否则更换触持极组件(5)上的绝缘件；步骤2，将空心阴极和阳极安装在真空舱内，连接供电系统的供电线路和贮供系统的供气管路；随后再次测量阴极体组件(15)和触持极组件(5)之间的绝缘电阻值，若小于10GΩ，则更换触持极组件上的绝缘件；测量加热器电阻，若加热器电阻小于300mΩ或异常大，则检查加热器的接线；测试阴极体组件(15)与平板阳极(4)之间的绝缘电阻阻值，若小于100kΩ，则更换阳极上的绝缘件；步骤3，对真空舱抽真空至5.0×10-5Pa以下，并排空贮供系统的供气管路；步骤4，开启贮供系统，对供气管路进行冲洗预处理；步骤5，在真空舱真空度优于1.0×10-2Pa以及设定的氙气流率下，开启加热电源(6)对空心阴极进行预热；步骤6，预热结束后，保持氙气流率不变，将空心阴极冷却；空心阴极冷却后，设置加热电源输出为规定的点火加热电流，记录加热电压、加热电流值，依据空心阴极设计工作参数预制阳极电源、触持电源的输出电压和输出电流，开启点火电源；点火成功后关闭加热电源和点火电源；随后对空心阴极进行持续放电激活试验；...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷增杰，张天平，郭宁，顾左，杨威，李娟，杨福全，唐福俊，王润福，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃,62