[發明專利]一種基于熱電子發射陰極的電子發射裝置

有效

• 申請號: 201711340737.8
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN107910236B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 張明;劉志;李傳;王鵬宇;錢成錦
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01J1/20
• 分類號: H01J1/20;H01J1/22
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春;李智

1.一種基于熱電子發射陰極的電子發射裝置，其特征在于，包括加熱單元和電子發射單元，加熱單元用于產生熱量加熱電子發射單元，電子發射單元用于通過加熱產生并發射電子；

加熱單元包括金屬底座(15)、絕緣套(11)、加熱組件以及絕緣隔熱組件(13)，加熱組件包括多個加熱金屬絲(10)，且在金屬底座上開有多個通孔，其中，金屬底座(15)和絕緣套(11)從內到外嵌套布置，金屬底座(15)和絕緣套(11)之間設有空隙，加熱金屬絲位于空隙內，加熱金屬絲一端與金屬底座連接，另一端穿過通孔形成加熱組件的一個輸出端；

絕緣隔熱組件(13)同金屬底座(15)的開口端和絕緣套(11)的開口端接觸，用于密封金屬底座(15)和絕緣套(11)之間的空隙，構成加熱空間；

絕緣隔熱組件(13)中設有第一導線和第二導線，第一導線一端與金屬底座連接，另一端作為加熱單元的第一電源端，第二導線的一端同加熱組件的所有輸出端連接，另一端作為加熱單元的第二電源端；

加熱組件在通電后產生轟擊電子，絕緣套在轟擊電子的作用下發熱。

2.如權利要求1所述的電子發射裝置，其特征在于，電子發射單元包括：熱電子發射陰極和熱電子發射陽極，其中，熱電子發射陰極和熱電子發射陽極從內到外嵌套布置，熱電子發射陰極和熱電子發射陽極之間設有間隙，熱電子發射陰極附著于絕緣套的外表面，絕緣隔熱組件(13)同熱電子發射陰極的開口端和熱電子發射陽極的開口端的接觸，用于密封熱電子發射陰極和熱電子發射陽極之間的空隙，構成發射空間；

絕緣隔熱組件(13)中設有第三導線，第三導線的一端與熱電子發射陰極連接，另一端作為電子發射單元的第一電源端，熱電子發射陽極作為電子發射單元的第二電源端；

熱電子發射陰極用于接收絕緣套的熱量產生電子，電子在熱電子發射陰極和熱電子發射陽極之間形成的電場加速的作用下，穿透熱電子發射陽極薄膜，形成發射。

3.如權利要求2所述的電子發射裝置，其特征在于，熱電子發射陽極為氮化硅薄膜。

4.如權利要求2或3所述的電子發射裝置，其特征在于，通過改變熱電子發射陽極和熱電子發射陰極之間的電壓實現控制電子密度。

5.如權利要求1所述的電子發射裝置，其特征在于，金屬底座開有一個位于頂端的通孔和多個呈中心對稱的通孔。

6.如權利要求2所述的電子發射裝置，其特征在于，金屬底座、絕緣套以及熱電子發射陰極均呈半圓球狀。

7.如權利要求1所述的電子發射裝置，其特征在于，所述加熱金屬絲為盤香狀的鎢絲。

8.如權利要求7所述的電子發射裝置，其特征在于，所述盤香狀鎢絲線徑為0.5mm～5mm。