Гиротронные комплексы - разработка и применение
 
   
Катоды
НПП «Гиком» владеет технологиями изготовления применяемых в гиротронах высокотемпературных и низкотемпературных катодов.
Высокотемпературные катоды производятся на основе гексаборида лантана (LaB6), имеют рабочую температуру порядка 1500ºС и подразделяются на два типа: керамико-металлические (кермет) и синтерированные. Данные катоды обладают высокой устойчивостью к ионной и электронной бомбардировке, устойчивы к отравлению остаточными газами, имеют низкий коэффициент вторичной эмиссии и хорошую восполняемость эмиттирующих свойств при работе в длинноимпульсных режимах и режимах непрерывной генерации с плотностями тока до 3 А/см2.
Кермет катоды изготавливаются на металлокерамической смеси из 10% гексаборида лантана и 90% рения (рений понижает работу выхода электронов и соответственно снижает рабочую температуру до ~1450ºС). Технологический цикл изготовления эмитирующего покрытия включает следующие операции:
  • химическая и термическая подготовка керна,
  • приготовление металлокерамической смеси на биндере,
  • послойное нанесение и спекание в вакууме эмитирующего состава,
  • чистовая обработка керна с эмиттером методом токарной проточки.

Высокотемпературные синтерированные катоды изготовлены из чистого гексаборида лантана. Рабочая данных катодов составляет ~1550ºС при максимальной плотностях тока до 4 А/см2, технологический цикл изготовления включает следующие операции:

  • формирование пористой рениевой губки с заданными размерами,
  • пропитка губки гексаборидом лантана,
  • спекание в вакууме.

Операции формирования и пропитки губки производятся на биндере.
Низкотемпературные импрегнированные катоды обладают высокой долговечностью и могут обеспечивать плотность тока до 10 А/см2, рабочая температура составляет порядка 1000ºС. Указанные катоды хорошо хранятся в условиях атмосферы и могут быть многократно использованы в разных приборах. Процесс изготовления включает следующие операции:

  • плазменное напыление вольфрамовой губки,
  • пропитка губки алюминатом бария и кальция,
  • спекание в среде водорода,
  • шлифовка под заданный размер.

При изготовлении катодов перечисленные эмитирующие покрытия формируются на молибденовых кернах. Для работы с гиротронами катоды снабжаются катодно-подогревательными узлами косвенного накала. В качестве нагревательного элемента применяются спирали из вольфрамовой проволоки. При сборке гиротрона катод устанавливается на катодно-подогревательный узел и закрепляется на нем.

Катод кермет типа