[发明专利]一种直热式耐电子轰击阴极的制备方法

说明书

一种直热式耐电子轰击阴极的制备方法，其方法包括：将金属钨粉和Y₂O₃‑Gd₂O₃‑HfO₂/ZrO₂(Y‑Gd‑Hf/Zr‑O)活性物质粉末混合，得到均匀混合的含Y‑Gd‑Hf/Zr‑O活性物质粉末；将所述含活性物质粉末与(1.5～3)wt%硝棉溶液均匀混合，将混合溶液施加于钨丝阴极基底表面，烘烤；将表面施加了含活性物质粉末后的钨丝放入高温氢气炉中，在1500±50℃下保温3～10分钟，制备得到直热式耐电子轰击阴极。本发明的直热式耐电子轰击阴极具有较好的耐电子轰击能力，且该阴极能够提高磁控管用纯钨丝阴极的发射电流密度，降低纯钨丝阴极的工作温度及表面蒸发率，从而延长阴极及磁控管的寿命。

技术领域

本发明涉及一种直热式耐电子轰击阴极的制备方法。

背景技术

目前磁控管正朝着高输出功率的方向发展，普通的钡钨阴极、氧化物阴极等因其不耐电子、离子轰击，不耐阳极高压，易于发生打火等缺点几乎不能在中大功率磁控管中应用。因此，在高阳极电压的中大功率连续波磁控管中，发射本领较弱的直热式纯钨（W）丝阴极获得广泛应用。和普通氧化物阴极和钡钨阴极相比，纯W丝阴极具有发射稳定性高，耐电子、离子轰击能力强，抗中毒性强等优点。但是，在正常输出功率情况下，中大功率连续波磁控管的阴极一般工作在2450K温度以上，过高的阴极工作温度将会导致阴极表面蒸发过快，当阴极的直径低于起始直径的90%时，该磁控管的阴极寿命即宣告结束。因此在中大功率连续波磁控管中纯W丝阴极寿命的终结是导致磁控管寿命结束的主要原因之一。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种直热式耐电子轰击阴极的制备方法，解决了在中大功率连续波磁控管中纯W丝阴极寿命的终结是导致磁控管寿命结束的问题，具有以提高纯W丝阴极的发射电流密度，降低阴极的工作温度，延长阴极使用寿命的特点。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种直热式耐电子轰击阴极的制备方法，包括步骤：

a、将Y₂O₃、Gd₂O₃、HfO₂/ZrO₂按重量百分比45～50wt%：5～10wt %：45～50wt%球磨混合制得Y₂O₃、Gd₂O₃和HfO₂/ZrO₂的混合粉末，并压制成块状；

b、将步骤a获得的块状物放入马弗炉中，于1450±50℃烧结1～4小时，合成Y-Gd-Hf/Zr-O难熔氧化物活性物质；

c、将步骤b获得的Y-Gd-Hf/Zr-O的难熔氧化物块状物研磨不低于3小时；

d、将步骤c获得的Y-Gd-Hf/Zr-O的难熔氧化物活性物质与金属钨粉混合后倒入玛瑙钵中研磨充分，得到均匀混合的含Y-Gd-Hf/Zr-O活性物质粉末；

e、将步骤d获得的含Y-Gd-Hf/Zr-O活性物质粉末与1.5～3wt%硝棉溶液均匀混合，将混合溶液施加于钨丝阴极基底表面，置于红外灯下烘烤；

f、将表面施加了含Y-Gd-Hf/Zr-O活性物质粉末后的钨丝放入高温氢气炉中，在1500±50℃下保温3～10分钟，即制备得到直热式耐电子轰击阴极。

有益效果

与现有技术相比本发明具有以下优点。