擴散式鋇鎢陰極性能研究.pdf

1、作為大功率微波源—回旋管的核心部件，陰極提供高質(zhì)量的電子注參與注波互作用，直接影響回旋管的整管性能。受限于工藝條件和陰極理論尚未成熟，影響陰極發(fā)射性能和工作穩(wěn)定性的因素往往很復(fù)雜。
　　本文從多孔鎢基體、活性發(fā)射物質(zhì)、陰極組件結(jié)構(gòu)、電泳沉積工藝等方面入手，研究了各關(guān)鍵工藝機理及其對陰極性能的影響。主要研究內(nèi)容如下：
　　1、確定了制備多孔鎢基體的最佳工藝參數(shù)，成功地采用模壓方法制備出滿足要求的多孔鎢基體，設(shè)計的錐度CrWMn

2、鋼模具解決了鎢餅脫模過程存在的崩角、斷層等問題，將脫模造成的鎢餅損壞降為零。
　　2、采用化學(xué)沉積方法取代傳統(tǒng)機械混合方法制備活性發(fā)射物質(zhì)原料，直流發(fā)射性能測試結(jié)果表明，陰極在1000℃時偏離點電流密度為為3.26A/cm2，優(yōu)于普通B型陰極2 A/cm2的發(fā)射能力。
　　3、確定了陰極組件模型的接觸條件：發(fā)射帶與支撐筒理想接觸、填充物與熱子及填充物與支撐筒接觸面熱導(dǎo)系數(shù)為0.001 W/（mm2˙K）。在此基礎(chǔ)上模擬熱子圈

3、數(shù)、熱子絲徑和填充高度對熱場分布影響，并設(shè)計新的組件結(jié)構(gòu)。仿真結(jié)果顯示，新結(jié)構(gòu)的熱子工作溫度下降200多度，組件溫度分布更加均勻，這對提高熱子的工作壽命和陰極的工作穩(wěn)定性具有重要意義。
　　4、利用靜電場邊界條件建立電泳沉積模型，推導(dǎo)出沉積量與電壓和沉積時間的二次關(guān)系式。根據(jù)關(guān)系式，在不同的電泳條件下得到相同厚度的氧化鋁絕緣層。熱處理后測得40V電壓下沉積6s得到的氧化鋁熱子絕緣層電阻率最高。老煉結(jié)果顯示，熱子可以在1100℃下連