Курсовая работа: Расчет и конструирование катодного узла

Большие плотности тока могут быть получены при соединении LaB₆ с другими металлами. Так, для смеси 90% LaB₆ + 10% Mo при Т=1870 К j_э =25 А/см² .Для смеси 10% LaB₆ + 90% Mo при Т=1870 К j_э =23 А/см² .Для смеси 90% LaB₆ + 10% Pt при Т=1870 К j_э =40 А/см² . [2]

термоэлектронный катод борид мощность

2. Расчет катодного узла

2.1 Режим работы катодного узла

Для данного катода выбран непрерывный режим работы, так как задано относительно не большое значение тока эмиссии . Импульсный режим работы катода применяется при значениях тока эмиссии порядка нескольких десятков ампер. С учётом того, что нам надо расcчитать катод который сможет работать в аварийном режиме - возьмём значение тока эмиссии равным .

Будем конструировать катод косвенного накала (катод, снабженный специальным, изолированным подогревателем). Так как для изготовления прямонакального катода применяется довольно сложная технология.

2.2 Расчет мощности катода

Некоторые константы для данного вида катодов:

-константа термоэлектронной эмиссии, [1];

-эффективная работа выхода электронов, [1];

-рабочая температура катода;

-эффективность катода (при Т=1680К) , [1];

- при Т=1700 К , [1]

- постоянная Больцмана;

- заряд электрона;

- постоянная Стефана-Больцмана.

Используя выше перечисленные данные, вычислим плотность тока эмиссии по формуле Ричардсона-Дешмана:

; .

Найденная плотность тока согласуется с табличным значением.

Учитывая то, что ток эмиссии вычислим поверхность эмитирующего вещества - рабочую площадь:

;

Определяем радиус поверхности, с которой будет происходить испускание электронов (эмиссия). Рабочая поверхность выполнена в форме круга. Площадь круга вычисляется по формуле:

, где – радиус катода.

;

Несложно предположить, что этот радиус можно принять за радиус катода, тогда диаметр катода:

;

Вычислим необходимую мощность накала:

,

где - ток эмиссии,