[发明专利]一种六硼化镧阴极的重复激活工艺

说明书

技术领域

本发明涉及真空电子技术中的阴极领域，特别涉及一种六硼化镧阴极的重复激活工艺。

背景技术

在真空电子器件中用于产生电子发射的电极称为阴极。在电场的作用下，从阴极表面发射的电子形成电子流，电子流与外界高频场相互作用，把电源给予的能量传递到高频电磁场，从而使器件能够完成放大、振荡等功能，输出所需的高频信号。因此阴极的质量直接影响到器件的性能。当阴极发射电子性能严重下降时，器件就不能正常工作，阴极的寿命决定了器件的寿命，阴极被称为真空电子器件的心脏。

由于阴极在暴露大气后就会吸收空气中的水蒸气和氧气或飘浮颗粒而中毒失效，故阴极十分脆弱，一般不能重复使用，这样既影响电子器件的使用寿命，同时也增加了电子器件产品的生产要求及生产成本。

而目前某些电子器件和工艺试验需要在动态真空状态下工作，这些器件和试验迫切需要可拆卸的大电流密度阴极；一般的大电流发射阴极难以在这些系统中使用，而只有六硼化镧(化学式为LaB₆)阴极由于自身抗中毒性能很强，在暴露大气后，只要通过适当的激活工艺，就可以快速的恢复电子发射能力，故能在这些系统中使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种六硼化镧阴极的重复激活工艺，使得暴露于大气后的六硼化镧阴极能够快速恢复电子发射能力，进一步的提高电子器件的使用寿命，降低电子器件产品的生产要求及生产成本。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

所述的这种六硼化镧阴极重复激活工艺，根据动态真空系统的真空度变化；进行六硼化镧阴极重复激活工艺，具体包括以下步骤；

(1)所述六硼化镧阴极因暴露于大气中的程度不同，其工作的动态真空度将有所区别，首先判断动态真空系统的真空度，对所述六硼化镧阴极选择性进行如下步骤的操作；

(2)当所述六硼化镧阴极在真空度小于10^-3Pa的动态真空中工作时，所述六硼化镧阴极无需激活，加热至阴极工作温度就可以恢复电子发射；

(3)当所述六硼化镧阴极在真空度为10^-1Pa～10^-3Pa的动态真空中工作时，将所述六硼化镧阴极的温度加热至1550℃～1600℃，保温15～25min，然后将所述六硼化镧阴极的温度降至工作温度时，就可以恢复电子发射；

(4)当所述六硼化镧阴极在真空度为10¹Pa～10^-1Pa的动态真空中工作时，将所述六硼化镧阴极温度加热至1550℃～1600℃，保温45～55min，然后将所述六硼化镧阴极温度降至工作温度时，就可以恢复电子发射；

(5)当所述六硼化镧阴极在真空度为10³Pa～10¹Pa的动态真空中工作时，将所述六硼化镧阴极温度加热至1650℃～1700℃，保温40～55min，然后将所述六硼化镧阴极温度降至工作温度时，就可以恢复电子发射；

(6)当所述六硼化镧阴极在真空度为10³Pa以上动态真空中工作时，所述六硼化镧阴极将完全暴露于大气中，此时需要进行以下操作；

首先将所述六硼化镧阴极温度加热至1550℃～1600℃，保温15～25min；然后将所述六硼化镧阴极温度再加热至1600℃～1650℃，保温15～25min；然后将所述六硼化镧阴极温度再加热至1650℃～1700℃，保温45～55min；再将所述六硼化镧阴极温度降至1550℃～1600℃，保温30～40min；最后将所述六硼化镧阴极温度降至工作温度就可以恢复电子发射。

作为本发明的进一步改进，当所述六硼化镧阴极暴露于大气，其表面被颗粒物或其它污染物污染时，所述的六硼化镧阴极重复激活工艺，具体包括以下步骤；

(1)将所述六硼化镧阴极放入装满纯度为分析纯的丙酮或乙醚溶液中，放入超生波清洗器中进行超生波清洗以去除污染物，超生波清洗时间为8～10min；在所述六硼化镧阴极清洗完成后，将其放入温度为60℃～80℃烤箱中烘烤180～200min；以去除所述六硼化镧阴极表面渗入的丙酮或乙醚溶液；

(2)所述六硼化镧阴极因暴露于大气中的程度不同，其工作的动态真空度将有所区别，首先判断动态真空系统的真空度，对所述六硼化镧阴极选择性进行如下步骤的操作；

(3)当所述六硼化镧阴极在真空度小于10^-3Pa的动态真空中工作时，所述六硼化镧阴极无需激活，加热至阴极工作温度就可以恢复电子发射；