空间行波管电子枪阴极温度拟合计算研究

工作温度是影响阴极发射能力和寿命的关键参数,其与电子枪保温结构、加热功率、环境温度相关,未经实测时不同加热功率和环境温度下的阴极温度往往较难确定。本文利用温度试验数据构建并拟合出简化的空间行波管电子枪热节点模型,通过热节点模型推算出不同加热功率和环境温度下的阴极温度,与实测温度比较验证了模型的准确性。此构建拟合热节点模型的方法为推算电子枪阴极温度提供了一种简便途径。

真空微波器件排气过程中烘烤温度对阴极温度的影响

研究了烘烤温度对阴极温度的影响,实验表明在烘烤温度一定时,阴极温度的变化量会随着阴极初始温度的增大而减小,阴极采用恒压加热时其温度的变化小于恒流加热时的温度变化,并从理论上对实验结果进行了定性解释。最后研究了与微波管相近的电子枪结构中阴极温度受烘烤温度的影响,实验结果为避免阴极尤其是氧化物阴极在分解激活过程中造成阴极蒸发提供了很好的实验依据。

电解槽阴极温度在线检测研究

本文从测温装置安装的可操作性,检测方式的工作原理,数据的稳定性以及准确性等方面对比分析了接触式热电偶测温、分布式光纤测温与传统的非接触式温枪测温方式的利弊,并结合工业试验案例进行分析。根据电解槽阴极温度的实时在线监测,可有效提高企业管理人员对电解槽槽控管理和精准决策水平,最终实现电解槽稳定高效生产、降本增效、延长槽寿命和预防漏槽的目标。

支取发射电流过程对热阴极温度影响的研究

从理查森方程出发,分析了阴极温度的变化对阴极饱和发射电流密度的影响,提出了研究阴极工作状态对阴极初始温度影响的重要性.对热阴极支取电流时造成阴极温度下降的现象进行了实验研究和机理分析.实验表明阴极在支取2.92A/cm2的电流时将会使阴极温度下降30℃左右.用热电子发射理论对实验结果进行了分析,推导出阴极温度随支取发射电流变化的关系公式.从公式出发分析了影响阴极温度下降的各种因素,并对其影响进行了理论分析,分析结果与实验非常相符.

电子冷却装置阴极激活及阴极表面温度计算

电子冷却在重离子加速器冷却储存环中用于束流冷却和累积。实验发现,电子冷却装置电子枪高压绝缘陶瓷的绝缘电阻值下降影响到电子冷却装置的正常运行。介绍了电子冷却装置的阴极更换、真空烘烤、阴极碱土金属碳酸盐的分解和阴极激活过程;在60 W的加热功率下,得到了10.6μA/V1.5的导流系数;用灰体辐射计算的典型工作状态下电子枪氧化物阴极发射面的温度为1 108 K,与实际测量的1 078 K相近;阴极首次激活不完全是电子枪使用中导流系数的增长原因。

新型热阴极电子枪加热结构热分析

利用ANSYS和COMSOL仿真模拟软件,对热阴极电子枪的加热结构进行热分析,得到了阴极加热结构设计的一些规律,然后通过实验对一系列加热结构进行阴极温度测试,进一步验证模拟计算的结果,得到了一种加热效率比较高的结构。该结构在加热功率为100 W时,阴极温度超过了1 900 K,达到了铱铈阴极的工作温度。在阴极温度1 800 K左右,阴极表面引出电场强度为3.6×106V/m的条件下,该阴极的最大发射电流达到1.04 A,发射电流密度约13 A/cm2。

磁旋转电弧中热阴极弧根形态的实验研究

阴极弧根形态对电弧状态和电极损耗有着重要影响。在同轴电极磁旋转电弧等离子体发生器中,利用高速CCD观察了阴极弧根斑点形态随外加轴向磁场的演化过程,采用双波长法从CCD影像得到阴极端面温度分布;利用水冷电探针对近阴极区等离子体参数进行诊断,得到了阴极附近电子温度及阴极区位降。实验结果表明:(1)在50 A电弧电流下,随着轴向磁场从0.01 T增加到0.02 T,阴极端面最高温度下降,阴极弧根斑点增大,阴极附近等离子体电子温度逐渐降低,阴极弧根为收缩模式;(2)在100 A电弧弧电流下,轴向磁场从0.01 T增加至0.015T,阴极状态变化趋势与前相同;(3)在100 A电弧弧电流下,当轴向磁场增大到0.02 T时,弧根斑点弥散均匀,阴极区位降明显升高,阴极弧根模式由收缩模式转变为扩散模式。分析认为,磁旋转电弧中弧根模式的转变是一个突变的过程。

硅尖阵列二极管温度性能的研究

简述了真空微二极管的结构参数设计、工作特点、工艺制备技术。给出了微二极管不同的温度下Ｆ－Ｎ曲线及湿法化学腐蚀制备硅尖的形貌。该微二极管起始电压为２Ｖ左右，发射尖电流５μＡ／锥尖。

LaB6空心阴极中毒特性

LaB6阴极与其他类型阴极相比具有电子发射电流密度大等优点,已广泛用于电推进、高发射密度电子枪等产品。为了研究LaB6空心阴极中毒特性、识别LaB6空心阴极主要失效模式,分别对LaB6空心阴极暴露大气后性能变化特征和引起性能变化的原因进行了研究。结果表明:LaB6空心阴极在暴露大气后表面吸附大量中毒气体,出现了发射体表面逸出功增加、发射体短期中毒现象。此时空心阴极的放电电压和阴极顶温度均有所上升,经过短期工作后放电电压和阴极顶温度均恢复初始状态。但LaB6空心阴极严重中毒后,并不能通过加热和离子轰击方式去除表面生成的氧化物。因此,可以在实验过程中通过监测空心阴极的阴极顶温度和阳极电压变化间接表征空心阴极发射体状态。

φ100mm钪酸盐阴极实验系统及其实验结果

为获得kA级热发射电子束，研制了直径为由100mm钪酸盐热阴极组件，建立了适应大面积热阴极实验环境的试验平台。实验在二极管真空3．7×10^-5Pa，二极管电压1．95MV，阴极温度1120℃时，获得最大收集电流1038A，发射电流密度约13A／cm^2。

300kA异形阴极铝电解槽焦粒-电解质焙烧启动实践

通过介绍焦粒-电解质焙烧技术在300kA电解槽异形阴极上的应用,与其他异形阴极电解槽焙烧技术相比,焦粒-电解质焙烧技术更方便、可靠,更能节约生产成本,提高经济效益。

双阳极磁控注入枪束流特性的研究

介绍了用于 34GHz基波回旋速调管的双阳极磁控注入枪的结构特点 ,为了准确分析磁控注入枪的束流特性 ,建立了阴极表面理论模型 ,用新编制的程序模拟了电子轨迹。模拟和测量结果显示磁场对磁控注入枪的束流有影响 。

排气工艺对紧凑型荧光灯管黄黑的影响

本文着重分析了排气工艺对荧光灯管黄黑产生的影响。

350KA预焙槽通电焙烧生产实践

介绍了内蒙古霍煤鸿骏铝350KA预焙槽的通电焙烧生产管理经验,通过对工序中各个流程进行精细控制,实现了安全、顺利启动。

B-282型功率行波管

B-282型功率行波管系C波段连续波行波管。目前大量使用于国内外卫星通信地球站中作主振管。 该管具有高增益、高效率、高可靠性、寿命长、结构紧凑、使用方便等特点深受用户的好评。它相当于80年代中期发达国家同类产品的技术水平,是国内首先采用新型夹持材料热解氮化硼的新产品。 该管采用一体式阴极,使阴极温度均匀且能快速启动,采用钨质螺旋管,使管子能承受较大的直流功率冲击。采用了独特的可调电子枪,使整管流通率达99％次上。采用了阳极与螺旋管接于一体,使用户省去一组电源。

Measurement of cathode surface temperature using the method of CCD imaging in arc discharge

A two-wavelength pyrometry device using ordinary array CCD (charge coupled device) to collect the ra- diation data in the horizontal and vertical directions has been developed for measuring the cathode surface temperature during the arc discharge. Analyses of experimental results show that the device can make the measurement of the cathode surface temperature feasible. The cathode surface temperatures measured are lower than the melting point of tungsten (3653 K), and the arc current, cathode diameter, and the cathode length are the main influencing factors of the cathode surface temperature.

负压-温度梯度电沉积镍镀层的耐腐蚀性

在负压-温度梯度环境下制备镍镀层,并研究分析不同电沉积工艺条件和参数(如沉积空间气压、阴极面温度、阴极电流密度、添加剂等)对镍镀层在10%HCl溶液和10%H2SO4溶液中的耐腐蚀性的影响。结果表明:无添加剂镀液中制备而成的镍镀层在两种酸性溶液中的腐蚀率均随沉积空间气压(20～5kPa)的降低及阴极面温度(40～65℃)的升高而减小,随阴极电流密度(3～81A/dm2)的增加而增大;相同操作条件下,镀液中加入适量十二烷基硫酸钠添加剂后所得镍镀层的腐蚀率更低。与常态环境(常压、大气环境)下获得的镍镀层相比,负压-温度梯度环境下电沉积的镍镀层的耐腐蚀性增强。

改善横流CO_2激光器放电均匀性的实验研究

本文研究了横流CO_2激光器中阴极管的冷却水温对激光器输出功率的影响,指出提高阴极温度有利于改善放电均匀性和稳定性。