[發明專利]一種用于太赫茲功率源器件的帶狀注陰極及其制備方法

無效

• 申請號: 201210090587.0
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102637568A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 吳華夏;鄧清東;賀兆昌;宋田英;張麗
• 申請（專利權）人: 安徽華東光電技術研究所
• 主分類號: H01J23/05
• 分類號: H01J23/05;H01J9/02
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 張小虹

技術領域

本發明涉及涉及一種陰極，尤其是涉及一種用于小型化太赫茲功率源器件的帶狀注陰極及其制備方法。

背景技術

早在上世紀50年代，科學家們就已經設想把帶狀電子注作為電真空器件的電子注源，并努力在帶狀電子注器件中產生微波，帶狀電子注器件是利用帶狀的電子注在器件中振蕩并產生輻射。帶狀電子注器件相對于環形電子注器件和實心柱狀電子注器件有一系列的優點：1.可以以非常小的橫向尺寸來傳輸大電流，因而可以使毫米波器件、太赫茲器件產生高功率；2.可以大大降低空間電荷效應，從而降低對聚焦系統的要求；3.帶狀電子注器件有利于擴大互作用區域，對于給定的功率，可以大大減小射頻電場強度，從而減小器件被擊穿的危險；4.由于帶狀電子注具有非常小的橫向尺寸，因而非常適合作為毫米波器件、太赫茲器件的電子源。然而，現有的鋇鎢陰極由于其結構特點，產生的電子注為實心柱狀電子注或環形電子注，滿足不了帶狀電子注器件對電子源的需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的問題提供一種用于太赫茲功率源器件的帶狀注陰極及其制備方法，其目的是保證陰極發射的電子注為帶狀電子注，滿足帶狀電子注真空電子器件對電子源的需求，且該陰極采取密封式焊接，避免陰極鹽的蒸發物對器件的污染。

本發明的技術方案是該種用于太赫茲功率源器件的帶狀注陰極包括陰極鉬筒和壓制在陰極鉬筒內部的陰極基底，陰極鉬筒的前端面設有狹縫帶，陰極鉬筒的后端安裝有避免陰極鹽蒸發物對器件造成污染的鉭蓋，且陰極鉬筒上設有一層貴金屬鍍膜。

所述的鉭蓋通過激光焊的方式與陰極鉬筒緊密焊接在一起。

所述的貴金屬鍍膜為鋨銥鋁膜，鋨銥鋁膜的厚度為0.3微米-0.6微米。

一種用于制備上述帶狀注陰極的方法包括：

1)將陰極基底壓制在陰極鉬筒的內部；

2)將通過步驟1)得到的陰極鉬筒在氫氣中浸漬陰極鹽；

3)去除通過步驟2)得到的陰極鉬筒表面殘余的鹽，并進行機械加工；

4)對陰極鉬筒進行離子刻蝕，并鍍上一層貴金屬薄膜。

5)在陰極鉬筒后端裝上鉭蓋，陰極鉬筒和鉭蓋采用激光焊的方式緊密焊接在一起，使陰極除了發射狹縫帶外處于一個密封狀態。

所述的步驟2)具體為在氫氣氣氛中浸漬陰極鹽，且陰極鹽采用2.4BaO∶0.6CaO∶1Al₂O₃，并在1800℃-1850℃溫度下保溫40s-60s。

所述的步驟4)中的為鋨銥鋁膜，其厚度為0.3微米-0.6微米。

具有上述特殊結構的用于太赫茲功率源器件的帶狀注陰極發射的電子注為帶狀電子注，滿足帶狀電子注真空電子器件對電子源的需求，且該陰極為采取密封式焊接，避免陰極鹽的蒸發物對器件的污染。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

圖1為本發明中帶狀注陰極的結構示意圖。

圖2為圖1所示結構的俯視圖。

在圖1-2中，1：陰極鉬筒；2：陰極基底；3：鉭蓋；4：狹縫帶。

具體實施方式

由圖1-2所示結構結合可知，該種用于太赫茲功率源器件的帶狀注陰極包括陰極鉬筒1和壓制在陰極鉬筒1內部的陰極基底2，陰極鉬筒1的前端面設有狹縫帶4，陰極鉬筒1的后端安裝有避免陰極鹽蒸發物對器件造成污染的鉭蓋3，鉭蓋3通過激光焊的方式與陰極鉬筒1緊密焊接在一起；且陰極基底2的表面設有一層貴金屬鍍膜，貴金屬鍍膜為鋨銥鋁膜，鋨銥鋁膜的厚度為0.3微米-0.6微米。

一種用于制備上述帶狀注陰極的方法包括：

1)將陰極基底2壓制在陰極鉬筒1的內部；

2)將通過步驟1)得到的陰極鉬筒1在氫氣中浸漬陰極鹽；

3)去除通過步驟2)得到的陰極鉬筒1表面殘余的鹽，并進行機械加工；

4)對步驟3)后得到的陰極基底(2)表面進行離子刻蝕，并鍍上一層貴金屬薄膜，貴金屬膜為為鋨銥鋁膜，其厚度為0.3微米-0.6微米。

5)在陰極鉬筒1后端裝上鉭蓋3，陰極鉬筒1和鉭蓋3采用激光焊的方式緊密焊接在一起，使陰極除了發射狹縫帶4外處于一個密封狀態。

其中，步驟2)具體為在氫氣氣氛中浸漬陰極鹽，且陰極鹽采用2.4BaO∶0.6CaO∶1Al₂O₃，并在1800℃-1850℃溫度下保溫40s-60s。

該種用于太赫茲功率源器件的帶狀注陰極發射的電子注為帶狀電子注，滿足帶狀電子注真空電子器件對電子源的需求，且該陰極為采取密封式焊接，避免陰極鹽的蒸發物對器件的污染。