覆锇阴极的蒸发

阴极的蒸发是微波管在使用过程中出现打火、漏电等现象的主要诱因,也是制约阴极寿命的最主要因素。理清影响蒸发的各种因素,能够有效控制蒸发、避免有害现象的发生,提升阴极的寿命。本文主要针对覆锇阴极,从机理的角度出发,重点对温度、孔度、覆盖度、膜层、盐的耗尽对蒸发产生的影响及蒸发与时间关系等进行了分析,并对测量阴极蒸发的方法做了简单介绍。     

阴极蒸发物电子发射现象的研究

为研究钡钨阴极蒸发物的电子发射现象,采用一种新设计的测试装置,对沉积在多晶钨表面上阴极蒸发物的电子发射曲线进行了采集,利用电子发射显微镜和扫描电镜对蒸发物沉积层的电子发射像、表面形貌和成分进行了分析。结果表明,电子发射曲线分3段,即陡升段、快升段和缓升段。分析认为,发射曲线的3段依次对应着多晶钨表面的晶界及划痕发射、晶面发射和3维岛状发射。实践证明,在覆膜阴极表面构造均匀弥散分布的岛状晶体发射点,可大幅度提高阴极的电子发射性能。     

载人航天用超小型脉冲行波管阴极的研究

为了满足载人航天用超小型脉冲栅控行波管阴极工作温度低、发射电流密度大、阴极活性好及可靠性高等技术要求,本文研制了一种具有NiReIr 混合海绵及新型Ti 粉激活剂贮存活性物质的新型贮存式氧化物阴极,测试了该阴极的发射性能。结果表明,新型阴极具有良好的发射性能在该行波管中应用脉冲宽度8～10 μs,工作比1%,发射电流密度5～6 A/cm2,寿命1000 h;此外,为了缩短该阴极的启动时间对阴极结构及支撑带材料进行改进,改进后阴极加热功率3.6 W 在二极管试验中30 s 启动,成功用于某侦查卫星中。     

飞行时间质谱法研究新型氧化物阴极的蒸发

阴极的蒸发是评价阴极性能的一个重要指标，它直接关系到微波管的稳定性和寿命。采用飞行时间质谱法 (ToFMS)，分析气-液相合成碳酸盐制备贮存式氧化物阴极在分解、激活过程中及激活后的蒸发物。结果表明：新型碳酸盐阴极纯净无杂质，在常规分解工艺过程中能够充分分解和激活；激活时阴极涂层内产生盈余Ba，此时检测到Ba 的蒸发；在微波管最高工作温度时没有检测到活性物质，不会因为Ba 蒸发过快而造成阴极寿命和发射电流快速降低。     

覆锇扩散阴极的钡蒸发及膜层衰减

本文介绍了对覆锇阴极在寿命过程中的钡蒸发与膜层退化进行的研究。试验分别在二极管和蒸发测试管两种载体中进行,工作温度为1 000,1 040,1 080,1 120℃。分别测量了阴极的蒸发速率、欠热特性,并对样品进行了扫描电镜表面分析以及能谱(EDS)分析。试验结果表明阴极正常工作温度下,600h后进入10-11 g/cm2s量级。二极管中阴极的功函数呈现出下降趋势。阴极表面形貌显示随着工作时间增长,表面呈现出越来越多的可见孔。EDS分析表明,阴极表面的W-Os比例在已进行寿命试验过程中保持稳定。在1 080℃以下,钡蒸发是阴极寿命衰减的主要因素,并建立基于钡耗尽的蒸发失效模型。     

行波管阴极的寿命试验

微波器件的寿命往往取决于阴极的寿命,做好阴极寿命的测试是非常必要的.本文选择了常规寿命试验的方式,采用了阳控枪和水冷收集极的短管结构,在阴极工作温度1020℃、脉冲工作比10％、初始发射电流6A/cm2电流密度的状态下,进行行波管阴极寿命试验.截止目前,该试验还在进行中,累积寿命时间达8200h.     

空间行波管阴极寿命试验

本文介绍了对用于空间行波管的M型阴极进行的寿命试验。阴极寿命试验的载体选用普通玻璃二极管与电子枪,用于试验的M型阴极在40支普通玻璃二极管中的累计试验时间已经超过681000 h,在16支电子枪和2支行波管中的累计试验时间已经超过275000 h。对阴极的钡蒸发测量表明在空间行波管的工作年限内,M阴极主要受到膜层退化的影响,而一般不会出现钡耗尽的问题。因此基于电子枪寿命试验的数据,由膜层退化导致的阴极实际功函数增加,得出了M型阴极寿命模型,并对一定工作条件下的阴极寿命时间进行推算。同时作者发现：对于长期的阴极寿命试验,普通玻璃二极管不能有效保持其内部真空度,阴极发射下降较快;在电子枪中,阴极发射稳定。电子枪更适合作为阴极寿命试验的载体。     

空间行波管用低蒸散M型阴极的蒸发性能与寿命特性

针对空间行波管等真空电子器件使用寿命受限于阴极电子源的问题，制备了低蒸散型覆膜扩散阴极(M型阴极)，对其蒸发性能、发射性能及寿命特性展开研究。采用贝克法测量阴极初始状态及经过不同寿命时长后的蒸发速率，在水冷阳极中进行了阴极发射性能的测试，随后比较了低蒸散M型阴极与常规M型阴极的性能差异。在专用测试系统中，以行波管电子枪漂移管为载体，对阴极的寿命特性进行测试与分析。研究结果表明，在1 050℃_B和1 100℃_B时，低蒸散M型阴极的蒸发速率与常规M型阴极相比分别降低了89.7%和84.8%，同时发射性能满足器件应用要求。寿命实验结果显示，在行波管电子枪短管中，实验阴极在980℃_B～1 140℃_B范围内，直流支取1.2 A/cm²的条件下，稳定工作10 000 h以上。阴极工作温度低于1041.5℃_B时预估寿命即可超过20年。     

阴极基体材料对空间行波管阴极寿命的影响

本文结合空间行波管阴极失效机制,从阴极基体材料研究进展入手分析阴极寿命的影响因素。阴极基体的粉末颗粒性能、多孔基体孔径性能等对活性物质蒸发率有影响。寿命过程中,阴极表面功函数因表面膜层合金化程度、基体表面钡覆盖率和基体内钡供应通道条件变化等因素会发生持续改变。分析结果认为,选择形状规则(球形最佳)、平均粒径4μm左右的窄粒度分布粉末为原料,有利于优化基体孔隙性能和降低闭孔率。采用WIr、WOs等混合基合金阴极或混合基底表面覆Os、Ir等贵金属膜,可有效延缓阴极表面合金化速度,可降低蒸发并保持低逸出功,有效改善阴极寿命。     

回旋行波管高质量阴极及电子枪研究

回旋行波管对回旋电子注参数（纵横速度比、速度零散等）非常敏感,实验中需进行电子参数调节,高质量电子枪研制是整管设计核心之一。基于理论分析、结构分析及热分析等对回旋行波管电子枪进行改进设计,对阴极、热子进行优化设计,研发的电子枪速度零散＜2%,优于国际报道的3%。项目在热分析和形变分析基础上,改进了阴极结构及制备工艺,显著提高了热子加热效率,将阴极加热功率从100W降低至50W左右,提升了阴极发射的均匀性和稳定性,10%工作比下长时间工作稳定、可靠,有效保障了阴极寿命,新研电子枪在Ka频段回旋行波管装管实验,脉冲功率100kW,平均功率10kW,连续工作稳定、可靠。     

真空蒸发镀膜技术在大功率螺旋线行波管上的应用

就真空蒸发镀膜在大功率螺旋线行波管上的应用、工艺要点进行了总结。     

空间行波管电子枪中阴极热形变及冷启动特性研究

本文利用ANSYS软件对空间行波管的电子枪进行了稳态热分析,得到了电子枪阴极温度随灯丝功率的变化结果,计算结果与试验结果一致,验证了ANSYS热分析的正确性。在此基础上分析了阴极的热形变对电子枪性能参数的影响,同时模拟了电子枪中阴极的冷启动情况,得出阴极在-35℃条件下,在210s内阴极温度可以达到正常工作温度980℃。     

一种新型阴极Z阴极的结构和设计

阐述了Z阴极的结构和设计.     

La—Mo阴极及其应用

本文综述 La-Mo(L-M)阴极的制备、性能和应用。并讨论了 La-Mo 阴极用于大、中功率发射管取代 Th-W 阴极的可能性。     

FPGA仿真验证工具及前沿技术综述

随着FPGA设计应用的场合越来越多、越广,尤其在航天、军工等国防方面对FPGA设计的功能实现、安全性可靠性提出了更高的要求,因此,对于FPGA设计的验证就显得更加重要。主要针对目前市场上先进的FPGA仿真工具进行了深入的介绍和比较,同时还分析了FPGA仿真验证技术的发展方向,为FPGA验证工程师仿真验证工具的选择提供了参考。     

覆Os膜扩散阴极Os-W互扩散的探讨

介绍了对覆锇扩散阴极锇膜与钨基间互扩散过程的研究结果。通过SEM对不同工作时间的阴极发射表面及纵向剖面的形貌进行分析,采用EDS对实验阴极的表面及纵向剖面进行元素成分的分析。研究表明,随工作时间的不同,阴极表面及纵向剖面Os-W浓度发生变化,呈现明显的扩散趋势。     

蒸发波导RSHMU模型预测性能分析

大气波导能够改变电磁波的正常传播特性,因而得到学界极大关注.当前大气波导研究中所用蒸发波导模型缺乏RSHMU模型的预测性能分析,文中对RSHMU模型的预测方法进行了深入研究.更正了文献中给出的温度剖面稳定度函数表达式,利用正确的剖面稳定度函数,获得了该模型在不同风速以及不同相对湿度条件下的敏感性分析结果.与渤海梯度塔实...     

电子枪设计制造工艺与阴极性能分析

本文从结构、材料、工艺方法等几个方面阐述了电子枪设计制造工艺过程,根据工作实践分析了电子枪设计与阴极性能的关系。     

RESEARCH ON THE EVAPORATION PROPERTY OF IMPREGNATED DISPENSER CATHODE BY AES

During the activation and ageing,the evaporation components and rates from 4.56:1.44:2impregnated dispenser cathode have been determined by the vapor-collect method based on the Augerelectron spectroscopy(AES).(1)The evaporation rate of a cathode after ageing differs from that of a justactivated cathode by a factor of 5 to 10.The evaporation energy of the former is 4.58 eV,and that of the latter is4.34 eV.(2)At operating temperature,the metallic barium in the evaporated materials is about 90%,and thebarium oxide is about 9.3%.(3)Blow 1000℃ the evaporation of Ca is not significant;over 1150℃ the Ca startsevaporating rapidly,particularly in the activation process,it may approach 3.5% at 1250℃.