含稀土氧化物难熔盐浸渍W基直热式阴极研究

无机材料学报, 2016, 31(9): 987-991. doi: 10.15541/jim20160008

含稀土氧化物难熔盐浸渍W基直热式阴极研究

1.中国科学院电子学研究所,高功率微波源与技术重点实验室,北京100190;中国科学院大学,北京100049

2.中国科学院电子学研究所,高功率微波源与技术重点实验室,北京100190

3.中国科学院电子学研究所,高功率微波源与技术重点实验室,北京100190

4.中国科学院电子学研究所,高功率微波源与技术重点实验室,北京100190;中国科学院大学,北京100049

5.中国科学院电子学研究所,高功率微波源与技术重点实验室,北京100190

基金项目: 国家重点基础研究发展计划(2013CB328901) National Natural Science Foundation of China(11305177) 国家自然科学基金(11305177)State Key Development Program for Basic Research of China(2013CB328901)

关键词：直热式阴极 , 稀土氧化物 , 热发射 , 寿命 , 发射机理

Rare Earth Oxide Refractory Metal Salt Impregnated W Based Directly-Heated Cathode

Keywords： directly-heated cathode , rare earth oxide , thermionic emission , lifetime , emission mechanism

为了提高磁控管阴极的工作性能,采用新型La2O3/Y2O3-Gd2O3-ZrO2难熔盐浸渍W基制备直热式阴极,并对该阴极的热发射特性和寿命特性等进行了测试.热发射测试结果表明,La2O3-Gd2O3-ZrO2浸渍阴极在1600℃可提供超过0.18 A/cm2的空间电荷限制区电流密度.在同等发射电流下,该浸渍阴极的工作温度比纯W阴极降低至少300℃,该阴极在1750℃,0.5 A/cm2直流负载下,可以连续工作2100 h.当以Y2O3代替La2O3,采用相同的配比制备阴极时,1400℃、1700℃下即可分别提供超过0.6、3.4 A/cm2的空间电荷限制区电流密度.Y2O3-Gd2O3-ZrO2浸渍阴极的工作温度比La2O3-Gd2O3-ZrO2浸渍阴极降低至少400℃,该阴极在1600℃,1.5 A/cm2直流负载下,可以连续工作2600 h.最后,对这两种新型含稀土氧化物难熔盐浸渍阴极的热发射机理进行了探讨.

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