Фотокатод и способ его изготовления
Союз Советсиик
Социалистических
Реснублик
ОП ИГРАНИ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
<и,792358 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.12.78 (21) 2698226/18-25 с лрисоединенивм заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано 30.1230. Бюллетень ¹ 48
Дата опубликования описания 30.12. 80
H 01 J 40/06
Государственный комитет
СССР яо делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 383. 29 (088. 8) (72) Авторы изобретения
Ю. И. Малов, Л. И. Миронкова и М. Д. Шебзухов а
Институт новых химических проблем АН СССР (71) Заявитель (54 ) ФОТОКАТОД И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
Изобретение относится к электровакуумной технике и может быть использовано при изготовлении фотокатодов.
Известен фотокатод, в котором в качестве основного металла использована сурьма, а способ изготовления заключается в напылении основного слоя металла на подложку и в активировке этого слоя в парах щелочного металла f17 .
Недостатком такого фотокатода является малая устойчивость к токовым нагрузкам и сложность технологии изготовления.
Известен также другой фотокатод, состоящий из слоя основного металла и введенных в него щелочных металлов, и способ его изготовления, заключающийся во введении в основной металл добавок щелочных металлов путем обработки основного металла в парах щелочных металлов Е23.
Недостатком этого фотокатода и способа его изготовления являются низкая токоустойчивость, низкие конструкционные свойства и сложность технологии..
Целью изобретения является повышение токоустойчивости, улучшение конструкционных свойств и упрощение технологии.
Указанная цель достигается тем, что в качестве основного металла при5 Менен индий, в который введены добавки натрия в количестве 1-5 вес.Ъ и калия в количестве 0,1-2,0 вес.Ъ, а их введение в основной металл производят путем их совместного плавления
10 в вакууме.
Такой выбор весовых соотношений обеспечивает наиболее хорошее сочетание конструкционных и эмиссионных свойств фотокатода. С увеличением количества щелочного металла ухудшается его пластичность и стойкость к воздействию внешней среды, а при меньшем содержании натрия и калия ухудшаются эмиссионные характеристи20 ки.
Основной эмиссионной характеристикой фотокатода является работа выхода электрона. Для определения последней применены два метода: внешнего фотоэффекта и контактной разности потенциалов. Результаты измерений показали, что в указанных пределах концентраций величина работы выхода сплавов изменяется от 2,0 эВ до 1,7.792358
Формула изобретения
Составитель В. Белоконь
Редактор Н; Коляда Техред "A. Ач Корректор H. .Стец
Заказ 9587/53 Тираж 844 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам йзобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
У эВ и вполне сопоставима с,широко при меняемым сурьмяно-цеэиевым фотокатодом. (1,9 эВ) .
Технология совместного плавления исходных компонентов в вакуумированных ампулах проста и надежна, состав сплава легко контролируется, сплав имеет одинаковые характеристики по всему объему. Монолитный фотокатод из сплава устойчив к большим токовым перегрузкам и воздействию излучений большой мощности, что нельзя сказать о напыленных фотокатодах.
Сплавы указанных концентраций имеют хорошую пластичность и ковкость, позволяющие изготавливать электроды любой нужной конфигура- f3 ции в виде цилиндров, пластин, лент и т.п.,малое электросопротивление и достаточно хорошую устойчивость и воздействие внешней среды (влага, кислород). 20
Способ изготовления щелочных фотокатодов опробован при изготовлении вакуумных фотоэлементов. Максимум чувствительности по измерениям вне«««него фотоэффекта лежит в области
4000 А, квантовый выход в этой области около 0,05 электрон/фотон.
По предложенному способу изготовлен сплав состава 1 вес.Ъ калия, 3 вес.Ъ натрия и 96 вес.% индия, имеющий величину работы выхода, равную 1,76 30 эВ и хорошую пластичность. Методом ковки из него были изготовлены катоды в виде цилиндров, пластин и лент и проведены их испытания.
Работоспособность катодов не из- И менялась после хранения их в течение двух месяцев.
Разработанный фотокатод может быть использован в вакуумных фотоэлементах, фотоумножителях и других фотоэмиссионных электронных приборах, а также в газоразрядных приборах с холодным катодом.
1. Фотокатод, состоящий из слоя основного металла и введенных в него щелочных металлов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения токоустойчивости и улучшения конструкционных свойств, в качестве основного металла применен индий, в который введены добавки натрия в количестве 1-5 вес.Ъ и калия в количестве 0,1-2,0 вес.Ъ.
2. Сгособ изготовления фотокатода по п.1, заключающийся во введении в основной металл добавок щелочных металлов, о т л и ч а «о щ и и с я тем, что, с целью упрощения технологии, введение добавок щелочных металлов в основной металл проо изводят путем их совместного плавления в вакууме.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Добрецов Л. Н. и Гомоюнова М. В.
Эмиссионная электроника, M., "Наука", 1966, с.306-314.
2.Авторское свидетельство СССР
М 434514, кл. Н 01 J 39/06, 1972 (прототип).
