Физические основы создания, конструирования и применения оксидных катодов с высокодисперсными металлическими включениями

• Автор: Киселев, Алексей Борисович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 264 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Физика работы оксидного катода

1.1. Стационарное состояние кристалла окисла ЩЗМ

1.2. Модель проводимости оксидного слоя

1.3. Активирование

1.4. Применение оксидных катодов

Выводы к главе

ГЛАВА 2. Технология и применение традиционных оксидных и

металлооксидных катодов в электронных приборах

2.1. Оксидные катоды в приборах массового производства
2.2. Проблемы реставрации электронных приборов
2.3. Металлооксидные катоды электронных приборов СВЧ... 61 Выводы к главе
ГЛАВА 3. Металлооксидные катоды с высокодисперсной
металлизацией
3.1. Технология высоко дисперсной металлизации
3.2 Осаждение оболочки никеля на частицы карбоната из
газовой фазы
3.2.1 Химическая металлизация кристаллов карбоната ЩЗМ высаживанием на них соли металла с последующим ее восстановлением реактивом
3.2.2 Металлизация тройного карбоната ЩЗМ, основанная на
использовании гетерофазных реакций ионного обмена
3.2.3 Технология осаждения на кристаллы карбоната ЩЗМ соли никеля, изоморфной карбонату
3.2.4 Добавление металлов в кристаллическую решетку окислов ЩЗМ
3.3 Методы исследования и контроля параметров металлооксидных катодов
3.4. Механизм работы металлооксидных катодов с высокодисперсной металлизацией оксидного слоя
3.4.1 Гипотеза о наличии пленки металла (никеля) на поверхности кристаллов окислов ЩЗМ
3.4.2 Гипотеза об отсутствии пленки металла на поверхности кристаллов окислов ЩЗМ
3.4.2.1 Измерения термоэлектронной эмиссии
3.4.2.2 Исследование этапа активирования
3.4.2.3 Измерения электропроводности
3.4.2.4 Исследования электрического пробоя
3.4.2.5 Исследование магнитных свойств карбоната, металлизированного никелем
3.4.2.6 Измерения низкочастотных шумов металлизированных оксидных катодов
3.4.2.7 Исследование вторичной электронной эмиссии
3.4.2.8 Оценка величины контактов в оксидном покрытии
3.4.3 Гипотеза активированного спекания
3.4.4 Применение катодов в приборах
3.5 Другие применения высокодисперсной металлизации.... 148 Выводы к главе
ГЛАВА 4. Конструирование катодных узлов электронных
приборов
4.1 Требования к катодному узлу
4.2 Принципы конструирования катодных узлов
4.3 Катодные узлы для многолучевых приборов
4.3.1 Электронный поток разделяется на отдельные лучи электродом с отверстиями
4.3.2 Эмиссионные зоны на едином основании
4.3.3 Единый блок из отдельных катодных узлов
4.3.4 Цилиндрические катодные узлы с многоячеистыми эмиссионными поверхностями........................................1 ВО
4.4 Катодные узлы для приборов с кольцевым электронным потоком
4.5 Время готовности
4.6 Режимы включения-выключения напряжения накала
4.7 Проблемы расчета катодных узлов

Развитые представления о механизме проводимости, о роли контактов позволили с единых позиций рассматривать все эмиттеры, имеющие в своем составе эмиссионную компоненту - окисел ЩЗМ. Оксидный катод с рыхлым покрытием, применяемый для ПУЛ и кинескопов, оксидный катод с плотным покрытием, изготавливаемый методами пульверизации, ка-тофореза или плазменного напыления, катод с молекулярно напыленным слоем, губчатый (синтерированный) катод, прессованный из смесей порошков металла и карбоната ЩЗМ, металлизированный - это все разновидности, варианты одного и того же эмиттера, отличающиеся степенью контактов между кристаллами покрытия.
1.3. Активирование
После разложения карбонатов образовавшийся слой окислов является неактивным, практически диэлектриком, его эмиссия и электропроводность низки по абсолютной величине и неустойчивы во времени прокаливания при высоких температурах в высоком вакууме и при пропускании сквозь слой электрического тока. Для стабилизации параметров необходимо катод «отактивировать», превратить его в активный полупроводник, как было сказано выше, с донорными центрами на поверхности кристаллов, составляющих слой.
Грубо говоря, задачей процесса активирования, является достижение структуры кристалла, изображенной на рис 1.1. А чтобы достичь её, надо «убрать» со своих « законных» мест кристаллической решетки ионы кислорода, которые, как показано в экспериментах [54, 55], в неактивированном состоянии на поверхности кристалла связаны слабо, «квазисво-бодны».
Внутри кристалла ионы кислорода и бария также имеют разную степень связи с кристаллической решеткой. Для того, чтобы освободить со своего места в решетке ион кислорода, необходимо затратить меньшую