Металлосплавные катоды для магнетронов миллиметрового диапазона с торцевой пушкой




НазваниеМеталлосплавные катоды для магнетронов миллиметрового диапазона с торцевой пушкой
Дата03.02.2016
Размер39,1 Kb.
ТипАвтореферат


На правах рукописи


Мясников Александр Сергеевич


Металлосплавные катоды для магнетронов

миллиметрового диапазона с торцевой пушкой


Специальность 05.27.02 – Вакуумная и плазменная электроника


Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук


Саратов 2011

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном
образовательном учреждении высшего профессионального образования

«Саратовский государственный технический университет

имени Гагарина Ю.А.»



Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Зоркин Александр Яковлевич


Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Царев Владислав Алексеевич


кандидат технических наук

Муллин Виктор Валентинович


Ведущая организация:

ЗАО «Экспо ПУЛ», г. Саратов



Защита состоится «26» декабря 2011 г. в 15 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.01 при ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» по адресу: 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77, ауд. 1/414.


С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.».


Автореферат разослан «_____» ноября 2011 г.

Автореферат размещен на сайте ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А.». www.sstu.ru
«____» ноября 2011 г.


Ученый секретарь

диссертационного совета Димитрюк А.А.

Общая характеристика работы


Актуальность проблемы. Приборы миллиметрового диапазона длин волн находят все большее применение в радиоаппаратуре. В настоящее время активно ведутся работы по созданию магнетронов миллиметрового диапазона длин волн как в России, так и за рубежом. Проблемам катодной тематики приборов М-типа были посвящены работы Б.Ч. Дюбуа, В.Д. Котова, Н.П. Есаулова, В.П. Марина, И.П. Ли и др. Так как для нормальной работы магнетрона миллиметрового диапазона необходимо обеспечить плотность тока эмиссии с катода в импульсе более 100 А/см2, применяемые ранее горячие катоды приходилось выводить в режим перекала для получения необходимой плотности тока, что значительно снижало долговечность прибора. С середины 90-х годов прошлого столетия в магнетронах миллиметрового диапазона широкое применение нашел холодный вторичноэмиссионный катод из чистой платины. Такой катод способен обеспечить необходимую плотность тока эмиссии при достаточно низких температурах за счет высокого коэффициента вторичной электронной эмиссии (КВЭЭ), что позволяет значительно повысить долговечность прибора.

Необходимо отметить, что в настоящее время разработаны вторично-эмиссионные сплавы с более высоким значением КВЭЭ (чистая платина σ=1,7; сплав палладий-барий (ПдБ 2) σ=2,7; сплав платина-барий (ПлБ 2) σ=3,0). Эти сплавы нашли широкое применение в приборах магнетронного типа сантиметрового диапазона, а также длинноволновой части миллиметрового диапазона длин волн.

Однако, несмотря на явные преимущества металлосплавных катодов в части повышения долговечности магнетрона, вплоть до настоящего времени единственным в мире магнетроном 2-миллиметрового диапазона с иридий-лантановым горячим катодом промышленного образца с выходной импульсной мощностью 4 кВт, является разработка ОАО «Плутон». Основным недостатком данного магнетрона является малая долговечность (500 часов).

Основной проблемой применения катодов на основе сплавов ПдБ 2 и ПлБ 2 (металлосплавные катоды) в магнетронах, работающих в коротковолновой части миллиметрового диапазона, является отсутствие технологических процессов и конструкций, позволяющих изготавливать металлосплавные катоды диаметром мене 3 мм.

Известные в настоящее время способы изготовления металлосплавных катодов основаны на получении неразъемного соединения эмиссионного материала с материалом керна в твердой фазе за счет максимального сближения соединяемых поверхностей. Наиболее широко применяемые для изготовления металлосплавных катодов технологические процессы сварки в твердом состоянии: диффузионная сварка, контактная шовная многорядная сварка, магнитно-импульсная сварка (разработке и исследованию данных технологических процессов изготовления металлосплавных катодов посвящены работы Есаулова Н.П., Конюшкова Г.В., Зоркина А.Я. и др.), обеспечивают сближение и соединение двух свариваемых поверхностей за счет приложения давления и нагрева, достаточных для появления пластических деформаций в зоне соединения.

Решением задачи повышения долговечности магнетрона миллиметрового диапазона до 1000 часов может стать применение металлосплавного катода на основе сплавов ПдБ 2 или ПлБ 2. Снижение усилия, прилагаемого для формирования контакта между свариваемыми поверхностями при изготовлении металлосплавного катода, может быть достигнуто за счет появления жидкой фазы в зоне соединения, что позволит обеспечить необходимый тепловой и электрический контакт эмиттера с керном катода.

Обеспечение надежного теплового и электрического контакта по всей поверхности соединения, препятствующего перегреву катода и его разрушению под воздействием средней мощности обратной электронной бомбардировки, недостаточно для повышения долговечности катодного узла. При работе магнетрона в импульсном режиме необходимо также повысить стойкость катода к импульсным нагрузкам.

Современные тенденции в развитии СВЧ приборостроения в направлении уменьшения длин волн до 2 мм и менее требуют разработки новых технологических принципов и процессов изготовления малогабаритных металлосплавных платино-бариевых и палладий-бариевых катодов.

В силу явной недостаточности теоретических и экспериментальных исследований особенностей формирования сварного соединения эмиссионного материала с керном при малых габаритах катодного узла за счет появления жидкой фазы, а также физико-химических процессов, проходящих в эмиссионном сплаве при высоких температурах, была сформулирована цель данной работы.

Цель работы: разработка новых технологических принципов и процессов изготовления металлосплавных катодов повышенной эрозионной стойкости и формоустойчивости для магнетронов миллиметрового диапазона высокой мощности и исследование физических процессов при их изготовлении и эксплуатации.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

  • разработать базовую конструкцию металлосплавного вторичноэмиссионного катода для магнетронов миллиметрового диапазона длин волн;

  • разработать технологический процесс и оснастку для изготовления вторично-эмиссионного катода для магнетронов миллиметрового диапазона длин волн способом диффузионной сварки в зоне соединения;

  • определить влияние режимов технологических процессов изготовления и конструкций металлосплавных вторично-эмиссионных катодов на их эмиссионные свойства, эрозионную стойкость и формоустойчивость;

  • изготовить и испытать макетные образцы магнетронов с металлосплавными катодами;

  • провести испытания опытного образца магнетрона 2 мм диапазона на долговечность.

Методы и средства исследований. При выполнении данной работы использованы научные основы эмиссионной и СВЧ электроники, основы теории соединения материалов в твердом состоянии. Использованы современные методы экспериментальных исследований и средства компьютерного моделирования.

Достоверность результатов, полученных при проведении теоретических и экспериментальных исследований, подтверждается результатами испытаний разработанных катодных узлов в макетных образцах магнетронов.

Научные положения и результаты, выносимые на защиту:

  1. Разработанный технологический процесс соединения эмиссионных сплавов платина-барий и палладий-барий с молибденовым керном диаметром 1,5-2,5 мм за счет применения термических систем давления в вакууме 10-2-10-3 Па обеспечивает тепловой и электрический контакт, позволяющий отвести удельную мощность обратной электронной бомбардировки катода до 100 Вт/см2.

  2. Разработанная конструкция металлосплавного катода, получаемая путем одновременного соединения в термической системе давления пластин из сплава палладий-барий и МР-47 при температуре 1500 К обладает повышенной в 4-5 раз по сравнению с типовой конструкцией эрозионной стойкостью к электронной бомбардировке.

  3. Соединение палладий-бариевой фольги с керном катода при температуре 1520±20 К осуществляется за счет появления жидкой фазы, обеспечивающей при затвердевании тепловой и электрический контакт эмиттера с керном с изменением структуры сплава палладий-барий, приводящим к появлению открытых «каналов» и улучшению доставки по ним на поверхность эмиттера в работающем приборе бария, что позволяет снизить рабочую температуру катода на 80-140 К без ухудшения его эмиссионных свойств.

  4. Разработанные технологические принципы и технологические процессы, а также конструкция металлосплавного катода, опробованные на опытном образце магнетрона 2-миллиметрового диапазона, позволяют создавать приборы М-типа в коротковолновой части миллиметрового диапазона с долговечностью до 1000 часов и выходной импульсной мощностью до 5 кВт.

Научная новизна работы:

  • Впервые предложен технологический принцип изготовления палладий-бариевых катодов диффузионной сваркой при температуре 1500-1540 К за счет появления жидкой фазы в зоне соединения эмиттера с керном.

  • Экспериментально показано, что разработанный технологический процесс диффузионной сварки палладий-бариевых катодов с термическими системами давления через промежуточные прослои из сплава МР-47 при температуре 1500-1540 К обеспечивает необходимое качество соединения катодного узла (механическую прочность, формоустойчивость, теплопроводность, электропроводность, эмиссионные свойства, стойкость к электронной и ионной эрозии) при изготовлении катодов диаметром 1,5-2,5 мм.

  • Разработаны технология и оснастка для изготовления металлосплавных катодов диаметром менее 3 мм, обеспечивающие отвод подводимой мощности к катоду до 100 Вт/см2.

  • Разработана базовая конструкция металлосплавного катода, обладающая повышенной эрозионной стойкостью к мощной импульсной электронной бомбардировке.

Практическая значимость. На основании проведенных исследований разработаны конструкции и технологические процессы изготовления малогабаритных вторично-эмиссионных катодов. Предложены конструкции вторично-эмиссионных катодов, способные работать при уровне средней мощности обратной электронной бомбардировки до 100 Вт/см2. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы в ОКР по разработке магнетрона 2-миллиметрового диапазона, а также могут быть использованы при разработке и изготовлении мощных магнетронов миллиметрового диапазона длин волн.

Материалы исследований внедрены в учебный процесс при подготовке бакалавров и магистров по направлению «Электроника и наноэлектроника».

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на: научно-практической конференции «Электроника и вакуумная техника: Приборы и устройства. Технология. Материалы» (Саратов, 2009), на Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Быстрозакаленные материалы и покрытия» (Москва, 2008, 2009, 2010), на VII Международной Российско-Казахстанско-Японской научной конференции «Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы для материаловедения и наноматериалов» (Волгоград, 2009), на Всероссийской молодежной выставке-конкурсе прикладных исследований, изобретений и инноваций (Саратов, 2009), на научно-технических конференциях «Вакуумная наука и техника» (Москва, 2009, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ (2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 10 статей в научных сборниках).

Личный вклад автора заключается в постановке цели и задач исследования, проведении численных расчетов, необходимых для интерпретации результатов экспериментальных исследований. Представленные экспериментальные исследования проводились автором. Обсуждения полученных теоретических и экспериментальных данных проводились вместе с соавторами статей. Автором лично разработан конструкция и технология изготовления катодного узла диаметром эмиттера 2 мм для магнетрона миллиметрового диапазона.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, изложена на 114 листах, содержит 76 рисунков, 2 таблицы, список использованных источников из 137 работ.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность проблемы, приведены научные положения, изложена научная новизна. Сформулированы цель и задачи исследований.

В первой главе содержится аналитический обзор существующих конструкций катодных узлов СВЧ приборов М-типа. Особое внимание уделяется вторично-эмиссионным катодам.

Наибольший интерес при изготовлении вторично-эмиссионных катодов для магнетронов миллиметрового диапазона представляют сплавы платина-барий и палладий-барий, обладающие наибольшим коэффициентом вторичной электронной эмиссии (КВЭЭ). Технология получения таких материалов заключается в плавке исходных компонентов в защитной среде с последующей многократной прокаткой до получения равномерного распределения бария по объему сплава. Сплавы палладий-барий и платина-барий не поддаются ковке и протяжке и выпускаются исключительно в виде полосы толщиной 0,1-0,2 мм.

Результаты проведенного анализа конструктивных особенностей и способов изготовления металлосплавных катодов, изложенные в главе, показали: все существующие современные технологии изготовления металлосплавных катодов диаметром менее 3 мм не обеспечивают требования, предъявляемые к катодам магнетронов миллиметрового диапазона (рис. 1).




Рис. 1. Шлифы катодов диаметром 2 мм, сваренные шовной контактной
многорядной сваркой


Вторая глава посвящена теоретическим исследованиям физико-химических процессов, протекающих при изготовлении и работе магнетронов миллиметрового диапазона, а также влияние этих процессов на эмиссионные свойства катодов.

Теоретически показано, что для полного удаления антиэмиссионных углеродных пленок с поверхности эмиттера обработку металлосплавных катодов при откачке магнетронов необходимо проводить при температуре более 1300 К. При температуре порядка 1400оС за 15-20 минут термообработки суммарное давление углеродосодержащих газов снижается более чем на порядок. При дальнейшей выдержке давление углеродосодержащих газов снижается незначительно.




Рис. 2. Зависимость результирующего потока СО и СО2 от температуры катода


В результате проведенных исследований было показано, что увеличение площади границ между зернами сплава на порядок при изменении его структуры позволяет снизить рабочую температуру катода на 80-140оС.




Рис. 3. Соотношение между рабочими температурами катодов
с различными структурами сплава палладий-барий


Проведенные расчеты показали, что стойкость металлосплавного катода к разрушающему воздействию импульсного электронного потока в магнетроне миллиметрового диапазона можно повысить в 4-5 раз за счет снижения его рабочей температуры на 100оК.



Рис. 4. Зависимость предельной характеристики импульса от числа импульсов
при рабочей температуре катода 700 и 800 оК с учетом безопасной амплитуды
импульсной температуры



Третья глава посвящена технологическим процессам изготовления металлосплавных катодов.

Для проверки результатов теоретических исследований было проведено исследование влияния термической обработки в вакууме на вторично-эмиссионные свойства сплава на установке с полностью безмасляными средствами откачки. На рис. 5 приведена экспериментальная зависимость коэффициента вторичной эмиссии от температуры катода.




Рис. 5. Зависимость σμ от температуры прогрева
для сплава платина-барий


Экспериментально показано, что наличие углеродосодержащих загрязнений на поверхности катода значительно снижает эмиссионные свойства металлосплавных катодов. В результате проведенных экспериментов была определена необходимая температура отработки катода (1400оК) для полного удаления углерода с поверхности эмиттера. Полученные экспериментальные данные хорошо согласуются с результатами теоретических исследований.

В главе также представлены результаты исследований динамики изменения структуры сплава палладий-барий при высоких температурах (рис. 6).

На левом шлифе (рис. 6) показан сплав палладий-барий в состоянии поставки. При температуре, близкой к 1500К, отдельные крупные барийсодежащие включения начинают объединяться (фотография в центре) и при дальнейшем росте температуры включения начинают локализоваться по границам зерен. Таким образом, можно сделать предположение, что основная масса активного вещества сосредоточивается по границам зерен. Такая перестройка структуры сплава палладий-барий приводит к значительному увеличению площади границ между зернами.





Рис. 6. Динамика изменения структуры сплава палладий-барий
при нагреве до температуры 1500 К


Таким образом, была выявлена возможность повышения скорости диффузия бария в палладий-бариевом катоде и снижения его рабочей температуры.

Отработка режимов диффузионной сварки вторично-эмиссионного сплава проводилась в специально разработанной оснастке – системе термического давления (рис. 7).



Рис. 7. Оснастка для диффузионной сварки:

1 – корпус; 2 – клинья; 3 – стержень; 4 – втулка;
5 – фольга эмиссионного сплава; 6 – керн катода


Для палладий-бариевого сплава был разработан технологический процесс диффузионной сварки в водороде с точкой росы -10…-20оС при температуре сварки 1520±20 К, время изотермической выдержки 60 с, скорость подъема температуры 600 К/мин.

Для анализа качества полученных соединений были изготовлены шлифы экспериментальных образцов (рис. 8).





Рис. 8. Фотографии шлифов сваренных образцов


На рисунке видно, что целостность материала не нарушена, непроваров и расслоений нет. При проведении более подробного анализа шлифов при большем увеличении было обнаружено, что размеры отдельных зерен достигают 40 мкм. Структура сплава после диффузионной сварки при температуре 1500 К представляла собой отдельные зерна металла в матрице застывшего расплава.

Более тщательный анализ показал, что барий-содержащие включения наблюдаются не только по границе зерен, но и в объеме отдельных зерен (рис. 9).

Таким образом, было доказано, что формирование неразъемного соединения между сплавами ПдБ 2 и МР-47 при температуре 1500 К происходит за счет появления жидкой фазы в зоне соединения. Была исследована кинетика процесса изменения структуры сплава палладий-барий при диффузионной сварке с образованием жидкой фазы в зоне соединения.





Рис. 9. Фотографии шлифов сваренных образцов

Исследования физико-химических процессов формирований неразъемного соединения за счет появления жидкой фазы, образующейся в результате эвтектической реакции между интерметаллидом Pd2Ba5 и палладием, позволяют сделать вывод, что эмиссионные свойства материала эмиттера в процессе сварки сохраняются. Образующиеся каналы с повышенным содержанием активного вещества, как это было показано во второй главе, значительно облегчают доставку бария на поверхность эмиттера.

Четвертая глава посвящена внедрению результатов теоретических и экспериментальных исследований.

На рис. 10 представлена конструкция разработанного металлосплавного катода.




Рис. 10. Конструкция металлосплавного катода


Данный катод представляет собой набор пластин из эмиссионного сплава, соединенных между собой диффузионной сваркой через промежуточные прослои тугоплавкого металла (сплава), которые должны обеспечить повышенную стойкость катода к электронной эрозии.

Для проверки разработанной конструкции катодного узла на стойкость к циклическим термическим воздействиям, которая во многом зависит от технологии изготовления катода, было проведено термоциклирование сваренных образцов.

На рис. 11 представлены шлифы эскпериментальных катодов.





Рис. 11. Фотографии шлифов экспериментальных катодов


Испытания на стойкость к циклическому нагреву проводились в вакуумной печи при следующем температурном режиме 600-1100-600оК. После проведения 10 циклов нагрева произошло разрушение катода (рис. 12). Разрушение катода произошло по границам зерен сплава палладий-барий, это разрушение было вызвано внутренними напряжениями в зоне соединения.








Рис. 12. Экспериментальный металлосплавный катод после термоциклирования


Процесс диффузионной сварки проходил в среде водорода. Известно, что палладий способен поглощать водород до нескольких своих объемов, при этом значительно увеличиваясь в размерах. Процесс термоциклирования катода проходил в вакууме. При быстром нагреве водород вышел из объема сплава палладий-барий и катод принял свои исходные размеры (рис. 13). Возникшие внутренние напряжения привели к разрушению катода.





Рис. 13 Металлосплавный катод после вакуумного отжига


При отработке технологии диффузионной сварки в среде водорода был предусмотрен последующий вакуумный отжиг с малой скоростью подъема температуры (не более 5 К/мин) до 1200 К и изотермической выдержкой 15 мин. При отжиге в вакууме водород, растворенный в объеме сплава палладий-барий, удалялся, а малая скорость подъема температуры и изотермическая выдержка способствовали снятию внутренних напряжений в зоне соединения. Катоды, прошедшие вакуумный отжиг, выдерживали 50 циклов нагрева до температуры 1100 К без видимых разрушений.

После термоциклирования из испытанных образцов были изготовлены шлифы (рис. 14).




Рис. 14. Металлосплавные катоды после термоциклирования


При проведении металлографических исследований сваренных образцов, прошедших термоциклирование, дефектов в зоне соединения выявлено не было.

Испытания магнетронов проводились с катодами классической конструкции, сваренными шовной контактной сваркой, и разработанной конструкции, сваренные диффузионной сваркой с термическими системами давления как с тугоплавкими прослоями, так и без них.



а

б

в

Рис. 15. Металлосплавные катоды после испытаний магнетрона 2 мм диапазона


Как видно из рис. 15а, катод классической конструкции, сваренный шовной контактной сваркой, при испытании магнетрона расплавился. Катоды, сваренные диффузионной сваркой, прошли испытания без значительных разрушений поверхности эмиттера. Наилучшие результаты показал катод, сваренный через промежуточные тугоплавкие прослои (рис. 15б).

Так как катод, сваренный без тугоплавких прослоев (рис. 15в), также показал удовлетворительные результаты и был более технологичен в сборке, дальнейшие испытания магнетронов проводись только с этим катодом.

При анализе торцевых пушек, прошедших испытания, в составе магнетронов были обнаружены кольцевые оплавления в области отверстия полюсного наконечника (рис. 16).





Рис. 16. Боковые катоды после испытаний магнетрона


На рис. 17 показаны электрические параметры магнетрона до начала испытаний на долговечность.




Рис. 17. Вольтамперная характеристика и зависимость
выходной мощности магнетрона от анодного тока
до начала испытаний на долговечность


Магнетрон был испытан в течение 1000 часов. На рис. 18 показаны электрические параметры магнетрона после испытаний.




Рис. 18. Вольтамперная характеристика и зависимость
выходной мощности магнетрона от анодного тока
после 1000 часов испытаний на долговечность


После испытания в течение 1000 часов мощность магнетрона упала на 16%, КПД прибора снизился с 3,3 до 2,85%, что свидетельствует об увеличении токов утечки.





Рис. 19. Зависимость тока эмиссии пушки от температуры
в течение испытаний магнетрона на долговечность


В целом, при проведении испытания опытного образца магнетрона на долговечность были получены положительные результаты в части сохраняемости электрических характеристик прибора в течение 1000 часов его работы.




Рис. 20. Электрические параметры магнетрона
в течение испытаний на долговечность


При вскрытии магнетрона, испытанного на долговечность в течение 1000 часов, на торце металлосплавного катода был обнаружен слой напыленного материала (рис. 21б), а в области между эмиттером и держателем торцевой пушки на месте припоя образовался зазор (рис. 21в).

Таким образом, можно сделать вывод, что при работе магнетрона торцевая пушка подвергалась воздействию повышенных температур, вызванных электронной бомбардировкой.








а

б

в

Рис. 21. Катоды магнетрона после испытания на долговечность в течение 1000 часов


Проведенные испытания магнетрона на долговечность доказали, что разработанная конструкция и технологические принципы изготовления малогабаритных металлосплавных катодов диффузионной сваркой с термическими системами давления позволяют создавать приборы М-типа в коротковолновой части миллиметрового диапазона с долговечностью до 1000 часов и выходной импульсной мощностью до 5 кВт.


Заключение и основные выводы по работе


В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований была решена актуальная научно-техническая задача современной СВЧ электроники по созданию базовой конструкции и технологии изготовления малогабаритных металлосплавных катодов для магнетронов, работающих в коротковолновой части миллиметрового диапазона.

  1. Проведенные в диссертации исследования показали, что с точки зрения качества соединения наиболее перспективным для изготовления металлосплавных катодов является метод диффузионной сварки с термическими системами давления.

  2. Результаты, полученные при проведении теоретических и экспериментальных исследований, позволили определить оптимальные режимы обработки металлосплавных катодов при откачке приборов.

  3. Экспериментально доказано, что формирование неразъемного соединения между сплавами ПдБ 2 и МР-47 при температуре 1500оК происходит за счет появления жидкой фазы в зоне соединения.

  4. В результате проведенных исследований физико-химических процессов формирований неразъемного соединения за счет появления жидкой фазы было обнаружено изменение структуры сплава палладий-барий.

  5. Была исследована кинетика процесса изменения структуры сплава палладий-барий при диффузионной сварке с образованием жидкой фазы в зоне соединения.

  6. Экспериментально определено, что с изменением структуры сплава при диффузионной сварке палладий-бариевого катода за счет появления жидкой фазы в эмиттере образуются каналы с повышенным содержанием активного вещества.

  7. Теоретически было доказано, что изменение структуры сплава палладий-барий с увеличением площади границ зерен позволяет снизить рабочую температуру катода и повысить стойкость катода к разрушающему воздействию импульсной электронной бомбардировки.

  8. Экспериментально доказано, что диффузионная сварка с термической системой давления палладий-бариевых катодов при температуре 1500 К за счет появления жидкой фазы в зоне соединения полностью удовлетворяет требованиям, предъявляемым к способам изготовления металлосплавных катодов.

  9. Разработанный процесс диффузионной сварки позволяет сократить общее время на сборку и сварку катода с 8 до 0,5 часа.

  10. При проведении испытания на стойкость к циклическому нагреву доказано, что разработанная конструкция малогабаритного металлосплавного катода и технология его изготовления обеспечивают достаточную стойкость к циклическому нагреву до рабочих температур.

  11. При проведении динамических испытаний макетов магнетронов с катодами, сваренными шовной контактной многорядной сваркой, доказано, что предъявляемые требования по стойкости к термомеханическим воздействиям к катодам магнетронов миллиметрового диапазона намного выше, чем к катодам СВЧ приборов магнетронного типа сантиметрового диапазона. Также при проведении динамических испытаний магнетронов было доказано, что разработанная конструкция малогабаритного металлосплавного катода, рабочая поверхность которого выполнена в виде набора чередующихся пластин вторично-эмиссионного сплава и тугоплавкого сплава, обладает повышенной стойкостью к разрушению под воздействием мощной импульсной электронной бомбардировки.

  12. Проведенные испытания опытного образца магнетрона на долговечность доказали, что разработанная конструкция и технологические принципы изготовления малогабаритных металлосплавных катодов диффузионной сваркой с термическими системами давления позволяют создавать приборы М-типа в коротковолновой части миллиметрового диапазона с долговечностью до 1000 часов и выходной импульсной мощностью до 5 кВт.

Содержание диссертации изложено в следующих работах:

В изданиях, рекомендованных ВАК РФ

  1. Мясников А.С. Парциальное газовыделение при откачке ЭВП / А.Я. Зоркин, Г.В. Сахаджи, С.В. Семенов, А.С. Мясников // Вакуумная техника и технология. 2010. №2. С. 111-114.

  2. Мясников А.С. Особенности взаимосвязи фазовых превращений и эмиссии алюминатных катодов электровакуумных приборов / А.Я. Зоркин, С.В. Семенов, Г.В. Сахаджи, А.С. Мясников // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2010. №4. С. 165-170.

В других изданиях

  1. Мясников А.С. Малогабаритные металлосплавные катоды / А.С. Мясников // Быстрозакаленные материалы и покрытия: материалы Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. М., 2008. С. 242-246.

  2. Мясников А.С. Получение биметаллических пластин диффузионной сваркой с термическими системами давления / А.С. Мясников // Быстрозакаленные материалы и покрытия: материалы Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. М., 2008. С. 247-251.

  3. Мясников А.С. Получение малогабаритных металлосплавных катодов диффузионной сваркой с термическими системами давления / Г.В. Конюшков, А.С. Мясников // Электроника и вакуумная техника: Приборы и устройства. Технология. Материалы: материалы научно-технической конференции. Саратов, 2009. С. 62-65.

  4. Мясников А.С. Влияние металлических нанопленок на эмиссионные свойства сплавных катодов / Г.В. Конюшков, А.Я. Зоркин, А.С. Мясников // Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы для материаловедения и наноматериалов: материалы Международной Российско-Казахстанско-Японской научной конференции. М., 2009. С. 344-347.

  5. Мясников А.С. Металлосплавный катод для мощного магнетрона миллиметрового диапазона длин волн / А.С. Мясников, А.А. Саранцев, Р.В. Соловьев // Быстрозакаленные материалы и покрытия: материалы Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. М., 2009. С. 342-346.

  6. Мясников А.С. Решение задач повышения стойкости электродов магнетронов миллиметрового диапазона / А.С. Мясников, Р.В. Соловьев // Всероссийская молодежная выставка-конкурс прикладных исследований, изобретений и инноваций: материалы научно-технической конференции. Саратов, 2009. С. 25.

  7. Мясников А.С. Фрактальные структуры поверхностей импрегнированных катодов / А.Я. Зоркин, А.В. Гагаринский, А.С. Мясников // Быстрозакаленные материалы и покрытия: материалы Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. М., 2010. С. 178-182.

  8. Мясников А.С. Технология изготовления металлосплавных катодов для магнетронов миллиметрового диапазона / А.Я. Зоркин, А.С. Мясников // Вакуумная наука и техника: материалы XVI научно-технической конференции / под ред. Д.В. Быкова. М.: МИЭМ, 2009. С. 210-212.

  9. Мясников А.С. Влияние металлических нанопленок на эмиссионные свойства сплавных катодов / А.Я. Зоркин, А.С. Мясников, В.Р. Соловьев // Вакуумная наука и техника: материалы XVI научно-технической конференции / под ред. Д.В. Быкова. М.: МИЭМ, 2009. С. 295-296.

  10. Мясников А.С. Травление углерода на сплавном катоде при откачке магнетрона КВЧ-диапазона / А.Я. Зоркин, Г.В. Конюшков, А.С. Мясников, А.В. Гагаринский // Вакуумная наука и техника: материалы XVIII научно-технической конференции / под ред. Д.В. Быкова. М.:
    МИЭМ, 2011. С. 298-301.



Подписано в печать 21.11.11 Формат 6084 1/16

Бум. офсет. Усл. печ. л. 1,0 Уч.-изд. л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 298 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054, Саратов, Политехническая ул., 77

Отпечатано в Издательстве СГТУ. 410054, Саратов, Политехническая ул., 77

Тел.: 24-95-70; 99-87-39, е-mail: izdat@sstu.ru






Похожие:

Металлосплавные катоды для магнетронов миллиметрового диапазона с торцевой пушкой iconСекция «свч-технологии, антенны и устройства» аппаратно-программный комплекс “ДЗ01” для измерения характеристик антенн
...
Металлосплавные катоды для магнетронов миллиметрового диапазона с торцевой пушкой iconИсследование циклонического вихря в лабораторных условиях
Банная В. Ф., Луговая Г. Я. Особенности поведения примесей лития (LI) и ртути (Hg) в германии (Ge) и использование этих материалов...
Металлосплавные катоды для магнетронов миллиметрового диапазона с торцевой пушкой iconЛазеры и лазерное излучение
Лазерное излучение (ЛИ) – это вынужденное монохроматическое излучение широкого диапазона длин волн от единиц нанометров до десятков...
Металлосплавные катоды для магнетронов миллиметрового диапазона с торцевой пушкой iconМетодические рекомендации по развитию детского голоса
Детские голоса соответствуют примерно голосам женского хора. Отличие заключается в ширине диапазона (он несколько меньше). А так...
Металлосплавные катоды для магнетронов миллиметрового диапазона с торцевой пушкой iconКонспект интегрированной непосредственной образовательной деятельности по ознакомлению с окружающим на тему: "Откуда взялся дождик?" для детей 2-й младшей группы
Ермолова и поэта Сергея Золотухина. Комплект для экспериментирования по количеству детей: подносик, губка, два цветных стакана с...
Металлосплавные катоды для магнетронов миллиметрового диапазона с торцевой пушкой iconПрограмма по технологии рассчитана на 6 часов в неделю для 5-6 классов (204 часа для 5 класса, 204 часа для 6 класса), на 8 часов для 7-9 классов (272 часа для 7 класса, 272 часа для 8 класса и 272 часа для 9 класса).
Программы специальных (коррекционных) образовательных учреждений VIII вида. Профессионально-трудовое обучение 5-9 класс /Под ред....
Металлосплавные катоды для магнетронов миллиметрового диапазона с торцевой пушкой iconПрограмма предназначена для студентов, обучающихся по направлению 035700 «Лингвистика»
В программt представлен тематический план изучения дисциплины, задания для самостоятельной работы; приводятся вопросы для подготовки...
Металлосплавные катоды для магнетронов миллиметрового диапазона с торцевой пушкой icon«Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского»
...
Металлосплавные катоды для магнетронов миллиметрового диапазона с торцевой пушкой iconПрограмма дисциплины Правовое регулирование рекламной деятельности ведите название дисциплины для специальности для специальности 032401. 65 Реклама Правительство Российской Федерации
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов для направления
Металлосплавные катоды для магнетронов миллиметрового диапазона с торцевой пушкой iconПрограмма предназначена для студентов обучающихся по направлению «Психология»
Я дисциплины, программа, задания для самостоятельной работы, современные образовательные технологии, приводятся вопросы для подготовки...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница