决定和寿命的阴极和电子枪的发射能力
时间:2011-07-21 阅读:3604
电子枪的电流强度总在1毫安以上,一般来说。脉冲电子流可达安培级,寿命在100小时以上。
决定电子枪的发射能力和寿命。目前世界上用于电子直线加速器上的电子枪,阴极是电子枪的关键部件之一。其阴极的形式多种多样,归纳起来可以有两种划分方法:
加热电流直接通过阴极。间热式阴极一般采用敷钍钨、敷氧化物、钪酸盐、六硼化镧阴极,直热式阴极多半采用纯钨作阴极材料。分为轰击型和加热型两种。1轰击型:
此电压下,其加热方式是通过在热子(灯丝)和阴极之间加上几百乃至上千伏的轰击电压。从热子发射的电子轰击阴极,使阴极加热到一定温度后从其外表发射出大量电子来。
化合物层固定在薄壁的底托上(镍管或钼管)底托下面放着耐热绝缘的螺旋钨丝。电流流过灯丝,2加热型:这种阴极。灯丝烧热阴极,当阴极达到发射电子的温度时,就发射出电子来。
受到一定的热能或电能的激励后,阴极的资料及其工作温度对电子枪的发射能力和寿命有决定作用。阴极必需选用低逸出功的资料。阴极表面原子的外层电子。会越出轨道的束缚而成为自由电子。
灯丝发射电流密度与灯丝温度及灯丝材料的逸出功有关。以钨丝温度为例,热发射式电子枪的灯丝阴极一般是用钨丝制成的必需靠电流将灯丝加热到一千度以上。其逸出功为4.55电子伏,工作温度为2500K时,J=0.5安/厘米2
获得同样发射强度的条件下,灯丝温度对电子的发射强度的影响是很大的如果采用逸出功更小的阴极材料。
要求资料有较高的熔点和较小的蒸发率,还可大大降低灯丝温度。为了使阴极寿命尽可能的延长。并且不容易受空气侵蚀而中毒。钨丝的熔点为3655K工作温度为2750K时,
钨丝的耐侵蚀性较强。氧化物阴极的逸出功更低,蒸发率为0.0043毫克/厘米?秒。例如氧化钡的逸出功只有2.8电子伏
一般只适宜在10-5-10-6毫米汞柱的高真空下工作,但其耐蚀性差。10-4毫米汞柱时,其发射身手显着下降,10-3毫米汞柱下工作时,甚至会严重地中毒,不能再继续使用。
提高阴极表面场强,场致发射式电子枪要求在阴极外表附近有大于106伏/厘米的强电场。增大发射强度的有效途径。
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