Катодно-сеточные узлы с сеточными электродами из анизотропного пиролитического графита для мощных импульсных электровакуумных приборов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.02, кандидат наук Журавлев Сергей Дмитриевич

• Журавлев Сергей Дмитриевич
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Журавлев Сергей Дмитриевич

Введение

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО СОЗДАНИЮ КАТОДНО-СЕТОЧНЫХ УЗЛОВ ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ

1.1 Требования, предъявляемые к катодно-сеточным узлам мощных импульсных ЛБВ и клистронов

1.2 Материалы для изготовления сеточных структур

1.3 Конструкции катодно-сеточных узлов мощных импульсных ЛБВ и клистронов

1.4 Вопросы надежности и долговечности КСУ

Выводы по главе

ГЛАВА 2 ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМОЭМИССИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СЕТОЧНЫХ СТРУКТУР ИЗ АНИЗОТРОПНОГО ПИРОЛИТИЧЕСКОГО ГРАФИТА В КСУ С ИМПРЕГНИРОВАННЫМ КАТОДОМ

2.1 Технология изготовления сеточных структур из пиролитического графита

2.2 Формоустойчивость сеточных структур при воздействии вибрационных и ударных нагрузок

2.3 Исследование адсорбционных процессов продуктов испарения металлопористого катода

2.4 Конструкции макетов, методика и схемы измерений эмиссионных

характеристик

2.5. Исследование термоэмиссионных характеристики молибдена, гафния и

АПГ в вакуумных диодах с металлопористым катодом

2.6 Исследование термоэмиссионных свойств токоперехватывающей сетки из

АПГ в электронной пушке с металлопористым катодом

Выводы по главе

Глава 3. БЕСКОНТАКТНЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ МЕЖДУЭЛЕКТРОДНЫХ ЗАЗОРОВ В КСУ МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ

3.1 Физические основы бесконтактного метода измерения междуэлектродных расстояний в КСУ методом лазерной интерферометрии

3.2 Методика и установка измерения междуэлектродных расстояний методом лазерной интерферометрии

3.3 Теория формирования измерительного сигнала интерферометра

3.4 Методика записи и компьютерной обработки интерферограмм

3.4.1 Цифровая запись картин интерференции

3.4.2. Обработка кадров изображений картин интерференции и вычисление

величин смещений катода

3.4.3 Определение направления относительного смещения электродов

3.5. Измерение температурного смещения катода относительно управляющего электрода при напряжении накала катода 12.5 В

3.6 Погрешности измерений величины относительного смещения электродов в КСУ

3.6.1. Неточность позиционирования объекта измерения

3.6.2. Влияние внешних возмущений

3.6.3. Погрешности обработки цифровых интерферограмм

3.6.4. Неточность значения длины волны лазерного излучения

3.7 Результаты измерений относительных смещений электродов в КСУ мощной импульсной ЛБВ

3.7.1. Определение величины относительного температурного смещения катода и теневой сетки при напряжении накала 12.6 В

3.7.2. Определение величины относительного температурного смещения теневой сетки и управляющего электрода при напряжении накала 12.6 В

3.7.3. Сводные графики температурного смещения электродов при

напряжениях накала 12.6 В

Выводы по Главе

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВЫХ СМЕЩЕНИЙ ТЕНЕВОЙ И УПРАВЛЯЮЩЕЙ СЕТОК НА ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИХ МИНИМИЗАЦИИ

4.1 Влияние тепловых смещений электродов на модулирующие напряжения в КСУ

4.2 Влияние расстояния катод-теневая сетка на макропараметры электронного пучка в магнитном поле

4.3 Экспериментальные исследования эффективной площади эмиссии катода в КСУ с теневой сеткой

4.4 Формирование пленочных антиэмиссионных покрытий из пиролического графита на поверхности металлопористого катода

4.5 Катодно-сеточный узел со встроенной в катодную таблетку перемычками теневой сетки

4.6 Конструкция КСУ со «связанной» с катодом «сэндвич-сеткой»

Выводы по главе

ГЛАВА 5. 400 ВАТТНЫЙ МАЛОГАБАРИТНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ КЛИСТРОН ГО ДИАПАЗОНА С ТЕНЕВОЙ СЕТКОЙ ИЗ АНИЗОТРОПНОГО ПИРОЛИТИЧЕСКОГО ГРАФИТА

5.1 Конструкция КСУ малогабаритного 19-ти лучевого клистрона ^ диапазона

5.2 Экспериментальное исследование малогабаритного импульсного 19-ти лучевого клистрона с сеточными структурами из гафния

5.3 Экспериментальное исследование малогабаритного импульсного 19-ти лучевого клистрона с теневой сеткой из анизотропного пиролитического

графита

Выводы по главе

Заключение

Список использованных источников

111

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Катодно-сеточные узлы с сеточными электродами из анизотропного пиролитического графита для мощных импульсных электровакуумных приборов»

Введение

Импульсные электровакуумные сверхвысокочастотные (СВЧ) приборы, такие как лампы бегущей волны (ЛБВ) и клистроны, до настоящего времени являются перспективными и востребованными в радиоэлектронной аппаратуре для навигации, радиолокации, радиопротиводействия и наведения целей. Долговечность и надежность данных приборов в значительной степени определяются конструкцией катодно-сеточных узлов (КСУ) и материалом сеточных электродов [1-3]. Управление током электронного пучка в приборах данного класса осуществляется потенциалом близко расположенной к эмитирующей поверхности катода сеточной структурой [4,5]. В КСУ приборов сантиметрового диапазона длин волн с выходной средней мощностью более 50^70 Вт применяют теневую сетку, перемычки которой экранируют перемычки управляющей сетки от перехвата тока с катода, предотвращают ее нагрев до температуры, при которой появляется нежелательный ток термоэмиссионной эмиссии с сетки [6-8]. В более мощных приборах даже незначительный перехват тока перемычками управляющей сетки, вызванный несоосностью перемычек сеток, может привести к появлению паразитной термоэлектронной эмиссии с управляющей сетки, а в худшем случае к их перегоранию [9]. Для уменьшения паразитной термоэлектронной эмиссии и предотвращения расплавления сеток их изготавливают из тугоплавких материалов с высоким значением работы выхода электронов. Однако с течением времени на поверхности обеих сеток адсорбируется пленка активного вещества металлопористого катода - Ba и BaO с низким значением работы выхода, что приводит к появлению паразитной термоэлектронной эмиссии при более низкой температуре сеток [10]. В этой связи при выборе материала сеточных структур для приборов с выходной мощностью несколько киловатт предпочтение отдается не материалам с высокой температурой плавления и большим значением работы выхода, а химически инертным материалам, не образующих прочных химических связей с Ва и ВаО, например гафнию (Н1)

При высокой температуре сетки скорость десорбции превышает скорость адсорбции и эффективная (действующая) работа выхода электронов поверхности сеток близка к работе выхода чистого материала сетки. Однако, существенным недостатком гафния является снижение его механической прочности («охрупчивание») при контакте теневой сетки с разогретой до температуры 1080°С^1200°С поверхностью металлопористого катода [11], что может привести к ее разрушению при воздействии пондеромоторных и вибрационных нагрузках с большим ускорением. Для устранения этого недостатка теневую сетку из гафния располагают над поверхностью катода на расстоянии 50^70 мкм, что приводит к увеличению разброса углов наклона траекторий электронов и снижению токопрохождения на коллектор прибора [12-15]. Кроме того перемычки теневой сетки уменьшают напряженность электрического поля, созданную потенциалом управляющей сетки, вблизи поверхности катода по периметру перемычек и уменьшают площадь эмитирующей поверхности катода [16]. Для приборов с выходной мощностью в несколько киловатт перехват тока перемычки управляющей сетки может привести к их расплавлению. В первую очередь расплавляются перемычки теневой сетки, которые при отсутствии дополнительного нагрева термоэмиссионным током с управляющей сетки в паузе между импульсами, имеют температуру, близкую к температуре катода. При появлении с управляющей сетки паразитной термоэлектронной эмиссии в момент запирания тока пучка энергия термоэмиссионных электронов рассеивается на теневой сетке и повышает её температуру и увеличивает ток термоэлектронной эмиссии на управляющую сетку. Данный процесс развивается лавинообразно и может привести к перегоранию обеих сеток. Для предотвращения появления и нежелательного развития данного эффекта необходимо использовать материалы сеточных структур, обладающие одновременно высокой температурой плавления, большой работой выхода и химической инертностью, либо наносить на поверхность сеток покрытия, обладающие указанными характеристиками [17-19].

Такими свойствами обладают материалы на основе углерода в различных его модификациях: различные марки графитов, пиролитический графит, стеклоуглерод, углеродные волокна и т.д. [20,21]. Измерение температуры плавления углеродных материалов, как выяснили исследователи, занимающиеся данной проблемой, оказалось довольно сложной задачей. Температура плавления углеродных материалов зависит от времени их нагрева: чем короче время нагрева, тем регистрируется более высокая температура [22]. Это связано с интенсивным процессом сублимации углерода из твердой фазы и большим количеством углеродного пара перед оптическими деталями пирометра [23]. Тройная точка углерода находится в пределах 4500^4700°С. Практическое измерение температуры плавления зависит исключительно от условий эксперимента, в частности от наличия конденсированного пара, который влияет на регистрацию температуры пирометром. Наиболее достоверной температурой плавления пиролитического графита следует считать 4300^4600оС [24], а работу выхода электронов 4.6^4.7 эВ.

Пиролитический графит и углеродные волокна используют в качестве материала для изготовления крупногабаритных сеток в мощных триодах, использующие катод из торированного вольфрама [25-26]. Анизотропный пиролитический графит (АПГ) кроме указанных выше значений рабочей температуры и работы выхода электронов, которыми должны обладать сеточные электроды мощных электровакуумных приборов, обладает еще одним важным свойством - анизотропией электрических и теплофизических характеристик. Так, его теплопроводность вдоль слоев на два порядка выше, чем поперек. Благодаря данному свойству АПГ тепло сеточных структур может более эффективно отводиться на сеткодержатели, что позволяет снизить температуру сеток и уменьшать ток термоэлектронной эмиссии с них.

Большой вклад в исследование проблем создания КСУ с металлопористым катодом внесли советские, а затем и российские ученые: Григорьев Ю.А., Правдин Б.С., Муравьев А.А., Роговин В.И., Петросян А.И., Семенов С.О., Морев С.П., Желудков В.И., Бабанов Ж.Н., Козлов В.И., Поляков И.В. и многие другие.

К моменту постановки данной работы отсутствовала информация об использовании анизотропного пиролитического графита (АПГ) в качестве материала сеточных структур электровакуумных СВЧ приборов с металлопористым катодом. Благодаря указанным выше уникальным характеристикам АПГ его использование в качестве материала сеточных структур может существенно повысить надежность и долговечность катодно -сеточных узлов и приборов в целом.

Таким образом, исследование возможности применения в качестве материала сеточных структур АПГ, разработка технологии их изготовления, исследование термоэмиссионных свойств сеточных структур из АПГ в зависимости от рассеиваемой на них мощности электронного потока при адсорбции на их поверхность продуктов испарения металлопористого катода, разработка способа высокоточного контроля тепловых уходов междуэлектродных расстояний в КСУ с металлопористым катодом в зависимости от его температуры, исследование влияния перемычек теневой сетки на эффективную площадь эмиссии катода являются актуальной задачей.

Целью диссертационной работы является исследование возможности создания катодно-сеточных узлов с сеточными структурами из анизотропного пиролитического графита и на его основе повышение долговечности и надежности катодно-сеточных узлов мощных электровакуумных приборов СВЧ диапазона.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

1. Разработать технологию формирования заготовок сеток (чашек) из анизотропного пиролитического графита толщиной ~100 мкм и менее.

2. Разработать технологию прецизионной прошивки сеточных структур из АПГ толщиной 60^150 мкм с шириной перемычек не более 100 мкм с произвольной кривизной рабочей поверхности.

3. Исследовать формоустойчивость сеточных структур с шириной перемычек 100 мкм и менее при воздействии вибрационных и ударных нагрузок с большим ускорением.

4. Экспериментально исследовать термоэмиссионные свойства сеточных структур из АПГ, гафния и молибдена с адсорбированными на их поверхностях пленками активного вещества металлопористого катода в зависимости от температуры и мощности электронного потока, рассеиваемой на их поверхностях.

5. Исследовать влияние толщины теневой сетки и ее расстояния от поверхности катода на эффективную площадь эмиссии катода, модуляционные характеристики катодно-сеточного узла и макропараметры электронного пучка в пространстве взаимодействия прибора.

6. Разработать способ и технологию формирования пленочных антиэмиссионных покрытий из пиролитического углерода толщиной не более 10 мкм на поверхности металлопористого катода с произвольной кривизной.

7. Разработать максимально сохраняющий эффективную площадь эмиссии катода способ изготовления КСУ с встроенными в катодную таблетку перемычками теневой сетки.

8.Разработать неразрушающий способ регистрации междуэлектродных расстояний в КСУ и их изменение в процессе нагрева катода до рабочей температуры с точностью не менее ~ 0.5 мкм.

9. Исследовать работу малогабаритного клистрона Ки диапазона с выходной импульсной мощностью до 400 Вт с теневой сеткой из АПГ при малых скважностях (до 3 единиц).

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Применение сеточной структуры из анизотропного пиролитического графита, размещенной вблизи эмитирующей поверхности металлопористого катода в электронных пушках ЛБВ и клистронов, обеспечивает ее работу без появления термоэлектронной эмиссии при значениях рассеиваемой на ней удельной мощности электронного потока до ~ 70 Вт/см2 превышающей соответствующие значения для гафния до ~10 раз и для молибдена до ~20 раз.

2. Перемычки теневой сетки шириной более 100 мкм, расположенные вблизи эмитирующей поверхности катода на расстоянии до 100 мкм и находящиеся под потенциалом катода, уменьшают эффективную площадь эмиссии катода на величину ~1/2 И*Ь, где: И - расстояние от поверхности катода до обращенной к аноду плоскости теневой сетки; Ь - периметр перемычек теневой сетки.

3. Изготовление катодно-сеточного узла с встроенной сеткой путем электроискрового фрезерования в катодной таблетке пазов перемычками устанавливаемой в КСУ теневой сетки увеличивает эмитирующую поверхность катода до ~ 10 % по сравнению технологией электроискровой прошивки сеток и пазов в катодной таблетке отдельно изготовленными инструментами.

4. Применение анизотропного пиролитического графита в качестве материала теневой сетки позволило увеличить время стабильной работы малогабаритного клистрона Ки диапазона с выходной импульсной мощностью до 400 Вт с длительностью импульса 2.5 мкс и скважностью 3 до 37 минут, что более чем на порядок превосходит время стабильной работы клистрона с сетками из гафния.

Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов:

Достоверность результатов обеспечивалась использованием аттестованного измерительного оборудования и методик измерения параметров приборов и отдельных его узлов. Измерения параметров 400 ваттного клистрона Ки диапазона были проведены на аттестованной на предприятии АО «НПП «Алмаз» установке. Достоверность результатов подтверждается также соответствием результатов экспериментальных исследований с результатами исследований, полученными другими авторами.

Научная новизна работы:

1. Впервые экспериментально исследованы термоэмиссионные свойства токоперехватывающей сетки из анизотропного пиролитического графита в электронной пушке импульсной ЛБВ в зависимости от температуры металлопористого катода и мощности электронного потока, рассеиваемой на ее поверхности. Определены предельные значения рассеиваемой на токоперехватывающих сетках из АПГ, молибдена и гафния мощности электронного потока, вызывающие появление термоэлектронной эмиссии. Экспериментально показано, что токоперехватывающие сетки из АПГ, расположенные вблизи поверхности металлопористого катода с температурой в диапазоне от 1050°С и до 1150°С способны без появления паразитной термоэлектронной эмиссии рассеивать мощность электронного

потока до 20 раз больше, чем сетки из молибдена и до 10 раз больше, чем сетки из гафния.

2. Экспериментально подтверждено отсутствие негативного влияния расположенной вблизи катода сетки из анизотропного пиролитического графита на эмиссионную способность металлопористого катода.

3. Предложен неразрушающий способ измерения междуэлектродных расстояний в КСУ мощной импульсной ЛБВ методом лазерной интерферометрии с точностью до ~ 0.5 мкм.

4. Экспериментально исследовано влияние толщины теневой сетки и зазора между сеткой и катодом на эффективную площадь эмиссии металлопористого катода.

5. Предложен максимально сохраняющий эмитирующую поверхность катода способ изготовления КСУ с встроенной в таблетку катода перемычками теневой сетки (патент №2697190).

6. Разработан способ формирования антиэмиссионных покрытий пленочного типа из пиролитического углерода на поверхности металлопористого катода методом лазерного пиролиза с коэффициентом подавления эмиссии более 200 в течении не менее 150 часов при температуре 1240°С

7. Впервые проведено испытание малогабаритного клистрона Ки диапазона с выходной импульсной мощностью до 400 Вт с теневой сеткой из анизотропного пиролитического графита. Применение АПГ позволило обеспечить стабильную работу клистрона без появления паразитной термоэлектронной эмиссии с длительностью импульса 2.5 мкс и скважностью 3 в течение не менее 37 минут, что более чем на порядок превышает время безотказной работы аналогичного по конструкции клистрона с сетками из гафния.

Научно-практическая значимость работы:

Научно-практическая значимость работы заключается в получении не известных ранее экспериментальных результатов по антиэмиссионным свойствам сеточных структур из анизотропного пиролитического графита с адсорбированными на их поверхности продуктами испарения металлопористого катода. Установлено, что сеточные структуры из АПГ способны рассеивать мощность электронного потока до ~70 Вт/см2, что более чем в ~20 раз превосходит аналогичное значение мощности электронного потока для сеток из молибдена и в ~10 раз для сеток из гафния. Полученные результаты позволили создать малогабаритный импульсный клистрон Ku диапазона с выходной импульсной мощностью до 400 Вт с теневой сеткой из анизотропного пиролитического графита, стабильно работающего при длительности импульса 2.5 мкс и при скважности 3 без появления паразитной термоэлектронной эмиссии с управляющей сетки. Время стабильной работы клистрона (37 минут) с сеткой из АПГ более чем на два порядка превысило время стабильной работы (17 секунд) клистрона с сетками из гафния.

Результаты работы могут найти применение при разработке мощных импульсных СВЧ приборов с сеточным управлением электронным пучком на предприятиях электронной промышленности.

Апробация работы и публикации:

Результаты работы докладывались и обсуждались: на научно-технических конференциях с международным участием Saratov Fall Meeting. 2017 (г.Саратов, СГУ им. Н.Г.Чернышевского); на юбилейной научно-технической конференции «Электронные приборы и устройства СВЧ» 2017 г. (г.Саратов); на VII Всероссийской научно-технической конференции «Электроника и микроэлектроника СВЧ» 2018 г. (г.Санкт-Петербург), на VIII Всероссийской научно-технической конференции «Электроника и микроэлектроника СВЧ» 2019 г. (г.Санкт-Петербург), на 8ой международной

конференции «Фотоника и информационная оптика» 2019 г. (НИЯУ МИФИ г.Москва), на конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения (Саратов 2018г., 2020г.), на 14ой международной конференции «Пленки и покрытия» 2019г. (г.Санкт-Петербург).

Публикации: По материалам диссертационной работы опубликовано 21 печатная работа, в том числе 6 работ, в изданиях рекомендуемых ВАК РФ, 4 работы, цитируемые в SCOPUS и Web of Science, получен 1 патент на изобретение и 1 патент на полезную модель.

Личный вклад автора:

1. Автором предложены и научно обоснованы технические решения по созданию катодно-сеточных узлов с сеточными структурами из анизотропного пиролитического графита для мощных импульсных электровакуумных приборов.

2. Сформулированы цель и задачи по проведению экспериментальных и технологических исследований для реализации поставленной цели.

3. Проведены экспериментальные исследования термоэмиссионных свойств сеточных структур из анизотропного пиролитического графита с адсорбированными на его поверхности продуктами испарения металлопористого катода.

4. Разработаны способы изготовления связанной с поверхностью катода «сэндвич-сеткой» типа пирографит-нитрид бора-пирографит-нитрид бора (Патент №193175) и способ изготовления КСУ с встроенной в катодную таблетку перемычками теневой сеткой (Патент №2697190).

5. Разработаны конструкции катодно-сеточных узлов с сеточными структурами из анизотропного пиролитического графита для малогабаритного импульсного 400 ваттного клистрона Ku диапазона.

6. Автор принимал непосредственное участие в постановке и проведении экспериментальных исследований и обсуждении полученных результатов.

Структура и объем диссертации:

Диссертация состоит из введения четырех глав, заключения, списка использованных источников литературы и собственных работ автора. Материалы диссертации изложены на 124 страницах, содержат 59 рисунков, 4 таблицы и список цитированной литературы из 82 наименований.

Содержание работы

Во введении формулированы цель и основные задачи диссертационной работы, определены пути и способы их решения. Сформулированы научные положения и основные результаты, выносимые на защиту, представлены научная новизна и практическая значимость полученных в диссертации результатов, представлена апробация работы.

В первой главе представлен аналитический обзор публикаций по созданию конструкций и способов изготовления катодно-сеточных узлов с одинарными (токоперехватывающими) и двойными (с теневой) сетками для импульсных электровакуумных СВЧ приборов. Приведены их достоинства и недостатки. Проанализированы требования, предъявляемые к КСУ и сеточным структурам со стороны электровакуумных приборов: низковольтность управления током пучка, отсутствие термоэмиссионного тока с управляющей сетки, долговечность и надежность конструкции КСУ. Обоснован выбор АПГ в качестве материала для изготовления сеточных структур в КСУ с металлопористым катодом для СВЧ приборов.

Вторая глава посвящена результатам исследований термоэмиссионных свойств, технологии изготовления заготовок сеток, их прошивке и формоустойчивости сеточных структур из анизотропного пиролитического графита при воздействии вибрационных и ударных механических нагрузках с большим ускорением.

В третьей главе предложен бесконтактный метод измерения междуэлектродных зазоров в КСУ для мощных СВЧ приборов с точностью не более 0.5 мкм, представлены результаты исследований изменения междуэлектродных расстояний в КСУ при разогреве металлопористого катода мощных импульсных ЛБВО и их влияния на модуляционные параметры КСУ, параметры электронных пучков в пространстве взаимодействия СВЧ прибора и эффективную площадь эмиссии металлопористого катода. Представлены конструкции КСУ с уменьшенным значением полевой экранировки эмитирующей поверхности металлопористого катода и повышающие их надежность и долговечность. Предложены и запатентованы способы их изготовления.

В четвертой главе представлена конструкция КСУ с теневой сеткой из АПГ для малогабаритного девятнадцати лучевого клистрона Ки диапазона с выходной импульсной мощностью до 400 Вт, приведены результаты экспериментальных исследований стабильности его работы при скважностях от 100 до 3 единиц. Экспериментально подтверждены преимущества использования в конструкциях КСУ сеточных структур из анизотропного пиролитического графита по сравнению с традиционными сеточными структурами из гафния.

В Заключении подведены итоги диссертационной работы и сформулированы основные её результаты.

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО СОЗДАНИЮ КАТОДНО -СЕТОЧНЫХ УЗЛОВ ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ

1.1 Требования, предъявляемые к катодно-сеточным узлам мощных импульсных ЛБВ и клистронов

Одним из важнейших функциональных узлов электровакуумных импульсных СВЧ приборов (ЛБВ и клистронов) являются катодно-сеточные узлы (КСУ), которые обеспечивают низковольтное (по сравнению с управлением по фокусирующему электроду или аноду) управление током электронного пучка и его формирование в области электронной пушки. Сеточные структуры размещают на пути следования электронного потока. Вследствие этого часть электронов пучка перехватывается сеткой. Электроны, прошедшие через ячейки сетки, приобретают дополнительные к тепловым поперечные скорости, что затрудняет фокусировку и сопровождение электронного пучка магнитным полем до коллектора [8,15]. Именно по этой причине в электронно-оптических системах (ЭОС) с сеточным управлением не удается получить близкое к 100% прохождение тока электронного пучка на коллектор на уровне ЭОС с бессеточным управлением. Наименьшие возмущения в электронный поток вносит одинарная перехватывающая ток сетка. КСУ с токоперхватывающей сеткой с точки зрения конструкции, технологии изготовления и сборки значительно проще конструкции КСУ с теневой сеткой. Рассеиваемая на сетке мощность перехваченного электронного пучка дополнительно повышает ее температуру. В мощных приборах с более высокой удельной мощностью электронного пучка перехваченная мощность может быть достаточной для разогрева сетки до температуры, при которой с ее поверхности появляется паразитная (нежелательная) термоэлектронная эмиссия в паузе между

импульсами, когда сетка работает в режиме запирания. Это приводит к появлению в паузе между импульсами нежелательного шумового сигнала, затрудняющего регистрацию отраженного сигнала от цели. При более высоких значениях перехватываемой сеткой мощности электронного потока сетка может расплавиться и вывести из строя прибор.

Перехватывающие ток сетки используют в импульсных ЛБВ сантиметрового диапазона с выходной средней мощностью до 50^70 Вт и длительностью нарастания фронта импульса тока в несколько наносекунд [6]. В более мощных приборах для защиты перемычек управляющей сетки от токоперехвата их размещают в тени перемычек теневой сетки, расположенной вблизи эмитирующей поверхности катода [28]. Величина поперечных скоростей электронов в КСУ с теневой сеткой примерно в 25 раз больше, чем в КСУ с токоперехватывающей сеткой [16]. Размещение теневой сетки и совмещение ее перемычек с перемычками управляющей сетки существенно усложняет конструкцию КСУ. Температура теневой сетки всего на 70^100оС меньше температуры катода, что существенно увеличивает вероятность появления термоэлектронной эмиссии, которая приводит к дополнительному нагреву перемычек управляющей сетки.

Кроме того, высокая температура термоэмиссионного катода (до 1200оС) способствует интенсивному испарению активного вещества термоэмиссионного катода (Ва и ВаО) с малой работой выхода электронов и их адсорбции на детали электронной пушки, в том числе и на перемычки теневой и управляющей сеток [10]. Это приводит к увеличению плотности термоэмиссионного тока с сеток, потере управляющих свойств и выходу из строя КСУ при перегорании перемычек сеток. В этой связи материал теневой и управляющей сеток должен иметь максимально высокую температуру плавления и сохранять максимальную (присущую данному материалу) работу выхода за счет десорбции продуктов испарения с катода в течение срока службы прибора. Сохранение антиэмиссионных свойств сеток и их

формоустойчивости усложняется требованием разработчиков аппаратуры по уменьшению рабочей скважности приборов до нескольких единиц, что увеличивает среднюю мощность электронного пучка и температуру управляющей сетки при перехвате ею тока электронного пучка.

Из сказанного выше формулируются следующие основные требования к КСУ в целом и к материалу сеточных структур в частности:

• Управление током электронного пучка минимально возможными напряжениями (напряжение запирания и напряжение превышения на управляющей сетке), что позволит использовать источники питания в цепи сетки на основе полупроводниковых приборов.

• Отсутствие термоэмиссионного тока с сеток в паузе между импульсами.

• Сохранение работоспособности при плотностях тока в десятки А/см2 в режиме малых скважностей (до 3 и менее).

• Материал сеточной структуры должен иметь максимально высокие значения температуры плавления, работы выхода и быть химически инертным (минимально адсорбировать на своей поверхности продукты испарения с катода с малой работой выхода) одновременно.

• Максимальное сохранение эмитирующей поверхности катода за счет уменьшения экранирующего эмиссию катода действия перемычек теневой сетки.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Журавлев Сергей Дмитриевич, 2021 год

Список использованных источников

1. Ессин А.Д., Курицын В.М., Шаталин И.А. и др. // Обзоры по электронной технике. Серия 1. Электроника СВЧ. - М.: ЦНИИ Электроника. 1976. Вып. 6(375). 66 с.

2. Herriot R.W. Advances in airborne radar TWTs assure their continued role // Microwave Systems News. 1984. Vol. 14. № 8. P. 41-49.

3. Pittack U.J. Advances in TWT promise higher power, smaller package // Microwave Systems News. 1983. Vol. 13. № 6. P. 48-56

4. Хотяинцев С.Н., Дереновский М.В., Дьяченко С.М., Тараненко В.П. Мощные электронные пушки с управляющими сетками // Известия вузов. Радиоэлектроника. 1971. Т. 14. № 9. С. 997-1008.

5. Лысова И.К., Корешкова О.Н. ЛБВ импульсного действия с низковольтным управлением электронными пучками // Обзоры по электронной технике. Серия 1. Электроника СВЧ. - М.: ЦНИИ Электроника. 1976. Вып. 16(426). 27 с.

6. Pallakoff O.E. To grid or not to grid? // Microwave J. 1974. Vol. 13. № 5. P. 52-56.

7. Davis P.T., ECM reguirements spur development of dual mode TWTs // Microwave J. 1971. Vol. 10. № 10. P. 11-14.

8. Григорьев Ю.А., Правдин Б.С., Шестеркин В.И. // Обзоры по электронной технике. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1987. Вып. 7(1246). М.: Изд-во ЦНИИ Электроника. 71 с.

9. Скапцов А.А., Кошелев В.С. Тепловые смещения в катодно-сеточном узле ЭВП СВЧ // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1982. Вып. 3. С. 67-69.

10. Gardiner T.M. Long life gridded guns // Int. Conf. on Microwave Tubes in Syst. London. 1984. P.47-49.

11. Мельникова И.П. Разработка технологических процессов изготовления катодных систем с улучшенными физико-техническими

характеристиками для мощных электровакуумных приборов: дис. ... док. тех. наук: 05.27.02, 05.09.10 / И.П. Мельникова. - Саратов., 2015. - 262 с.

12. Морев С.П., Пензяков В.В. // Обзоры по электронной технике. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1987. Вып. 7(1246). М.: Изд-во ЦНИИ Электроника. 71 с.

13. Семенов С.О. Анализ возмущений, вносимых в электронный пучок управляющими сетками с радиальными и кольцевыми перемычками // Актуальные проблемы электронного приборостроения: Материалы Международной науч.-техн. Конф. Саратов. Изд-во Сарат. Гос. Техн. Ун-та. 1998. С.187.

14. Журавлева В.Д., Семенов С.О. Исследование возмущающего действия управляющих сеток в электронных пушках ЭВП СВЧ // Прикладная физика. 2006. № 5. С. 58-64.

15. Шестеркин В.И. Экспериментальное исследование термоэмисионных свойств токоперехватывающей сетки // Вопросы проектирования и технологии производства электровакуумных СВЧ приборов: Тез. докл. конф. по электронной технике. 1981. Сер. 1. Электроника СВЧ. - М.: ЦНИИ «Электроника». Вып. 1(164). С.28-29.

16. Петросян А.И. Численное исследование процесса формирования электронного пучка в ячейках катодно-сеточного узла ЛБВ с токоперехватывающей или теневой сеткой // Электонные приборы и устройства СВЧ: Матер. науч.-техн. конф. Саратов: Изд-во Сарат. Ун-та. 2002. С.3-13.

17. Дюбуа Б.Ч., Ермолаев Л.А. Антиэмиссионные и антидинатронные материалы // Вопросы радиоэлектроники. Сер. Электроника. 1964. Вып. 12. С. 170.

18. Дружинин.А.В., Парфеньев Л.В. Пленочные антиэмиссионные покрытия // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1978. № 5. С. 71.

19. Бабанов Ж.Н., Козлов В.И., Авдеев В.Е., Андреев А.А. К вопросу о подавлении термоэлектронной эмиссии с сеток электровакуумных приборов // Электронная техника. Сер. Материалы. 1980. Вып. 8. С. 14-17.

20. Федоров В.В., Шоршоров М.Х., Хакимова О.К. Углерод и его взаимодействие с металлами. М.: Металлургия. 1978. 208с.

21. Бобков Ф.Ф., Давыдов Е.В., Зайцев С.В. и др. Некоторые аспекты использования углеродных материалов в автоэлектронных эмиссионных катодах. // ЖТФ. 2001. Том.71. Вып. 6. С.95.

22. Асиновский Э.И., Кириллин А.В., Костановский А.В. К вопросу о фазовой диаграмме углерода в окрестностях тройной точки твердое тело-жидкость-пар // ТВТ 35, 716 (1997).

23. Асиновский Э.И., Кириллин А.В., Костановский А.В. О параметрах плавления углерода // ТВТ.36, 740 (1998).

24. Вильдгрубе В.Г., Цертизский Б.Д., Шаронов В.Н. Сетки мощных генераторных ламп. Проблемы, пути развития // Электронная техника. Сер 4. Газоразрядные приборы. 1989. Вып. 2 (125). - с. 43-52.

25. Коньков В.Н., Земчихин Е.М., Парилова Г.А. Вторичная электронная эмиссия пиролитического изотропного графита // Электронная техника. Сер. СВЧ-техника. 1992. Вып. 4(448). С. 33-36.

26. А.С. Гилмор-мл. Лампы с бегущей волной. / [ред.] Н.А. Бушуев. [перев.] А.Г. Кудряшов. Москва: Техносфера. 2013. 616 с.

27. Шестеркин В.И. Автоэмиссионные ячейки с диэлектрическим зазором катод - сетка и перспективы их использования в электронных приборах // Актуальные проблемы электронного приборостроения: материалы Междунар. научн. - техн. конф. АПЭП - 2016. 22 - 23 сентября 2016г. СГТУ. Саратов. Россия. С.161 - 165.

28. Тесленко Л.Ф., Лебединская А.Д. Электронные пушки. Часть1. Электронные пушки для ЛБВ и клистронов: Обзоры по электронной технике. Сер. 1. Электроника СВЧ.- М. : ЦНИИ «Электроника». 1975. Вып. 16 (341). 90с.

29. Фиалков А.С., Бавер А.И., Сидоров И.М. и др. Пирографит. Получение, структура, свойства // Успехи химии.1965. Т. XXXIV. Вып. 1. С. 132-153.

30. Miram G.V., Lien E.L. Convergent electron gun with bonded nonintercepting control grid. Technical Digest. 1978. Int. Electron Dev. Meet. pp. 164-167.

31. Miram G.V., Lien E.L. Convergent electron gun with bonded nonintercepting control grid. Technical Digest. 1979. Int. Electron Dev. Meet. pp. 290-292.

32. Grant T.J,. Garsia R, Miram G.V. Bonded grid electron gun for 95 GHz extended interaction amplifier (EIA). 1983. Int. Electron Dev. Meet. pp. 141-143.

33. Чеканова В.Д., Фиалков А.С. Стеклоуглерод. Получение, свойства, применение // Успехи химии. 1971. 40 (5). С. 777-805.

34. Трофимова О.А., Соколова Т.Н., Конюшков Г.В. // Вестник СГТУ.2006г. №3(14). Выпуск 1. Изд-во СГТУ. С. 121 -128.

35. Локтионов Е.Ю., Овчинников А.В. // Лучевые технологии и применение лазеров. V международная конференция. С-Петербург. 2009.С. 47-52.

36. Патент 2344027 Российская Федерация. Способ резки пирографита / Соколова Т.Н., Трофимова О.А., Конюшин А.В., Сурменко Е.Л. заявл. 14.05.2007; опубл. 20.01. 2009, бюл. № 2.- 6 с.

37. Попов И.А., Соколова Т.Н., Сурменко Е.Л., и др., // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2016. Том 13. №4. С. 468.

38. Кононенков Т.В., Конов В.И. // Квантовая электроника. 1999. Том 28. № 2.С. 167-172.

39. Zhuravlev S.D., Shesterkin V.I. Intercepting grids made of anisotropic pyrolitic graphite in electron guns with a dispenser cathode // Tech. Phys. 2019.№ 64. pp. 1386-1389.

40. Журавлев С.Д., Сеточные электроды из высокоплотного пиролитического графита для мощных импульсных ЛБВ / С.Д. Журавлев,

B.И. Шестеркин, М.В. Горбачева, Д.А. Бессонов, Т.Н. Соколова, Е.Л. Сурменко // Электронная техника. 2020. Серия СВЧ-техника. Вып. 2(545).

C.67-72.

41. Журавлев С.Д., Шестеркин В.И. Токоперехватывающие сетки из анизотропного пиролитического графита в электронных пушках с металлопористым катодом // ЖТФ. 2019. Том 89. Вып. 9. С. 1464-1468.

42. Журавлев С.Д. Формоустойчивость сеточных структур из высокоплотного пиролитического графита при воздействии вибрационных и ударных нагрузок с большим ускорением / С.Д. Журавлев, В.И. Шестеркин, Д.А. Целиков, М.В. Горбачева, Д.А. Бессонов // Электронная техника. 2020. Серия СВЧ-техника. Вып 1(544). С. 22-25.

43. Забирова Е.Г., Морев С.П., Якунин А.Н. Комплексный анализ теплофизических, термомеханических и электронно-оптических процессов в электронных пушках ЭВП СВЧ // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1986. Вып. 2 (386). С.27-30.

44. Щербаков Ю.Н., Якунин А.Н. Анализ напряженно-деформированного состояния сеточного узла ЭВП СВЧ с учетом физической нелинейности материалов. Саратов.: СПИ. 1991 г.

45. Дармаев А.Н. Измерения и расчет температурных полей и упругих деформаций узлов электронно-оптической системы / А.Н. Дармаев, М.А. Кравченко, Э.К. Муравьев, В.М. Саблин // Современные технологии в науке и образовании. Сб. трудов II Международной науч. Техн. конф. Рязанский гос. Радиотехн. Ун-т. 2017. С. 235-238.

46. Скапцов А.А., Кошелев В.С. Тепловые смещения в катодно-сеточном узле ЭВП СВЧ // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1975. В.3. С. 67-69.

47. Ильин В.Н. Установка для экспериментального подбора параметров и испытания электронных пушек / В.Н. Ильин, Д.А. Шомин, С.П.

Макарова, К.В. Кузьмич // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1991. Вып. 4(438). С. 26-28.

48. Акимов П.И. Исследование тепловых уходов в пушках многолучевых клистронов / П.И. Акимов, П.В. Невский, А.П. Никитин, А.И. Приступа // Труды 7 Всерос. семинара «Проблемы теоретической и прикладной электронной и ионной оптики». Москва. 2005. С. 81-82.

49. Акимов П.И., Козырев Д.В., Терентьев Д.А. Исследование тепловых процессов в катодных узлах мощных многолучевых клистронов. // Труды 9 Всерос. семинара "Проблемы теоретической и прикладной электронной и ионной оптики". Москва. 2009. С. 77.

50. Акимов П.И. Исследование возможности снижения межэлектродной емкости в катодно-модуляторных узлах ЭВП СВЧ / П.И. Акимов, Д.В. Козырев, Ю.Н. Струков, Д.А. Терентьев // Труды 10 Всерос. семинара «Проблемы теоретической и прикладной электронной и ионной оптики». Москва. 2011. С. 67.

51. Акимов П.И., Кузьмич К.В., Мельничук Г.В., Омельченко А.О., Терентьев Д.А., Фрейдович И.А., Чудин В.Г. Тепловые уходы в катодно-сеточном узле миниатюрного многолучевого электровакуумного прибора // ФГУП "Научно Производственное Предприятие "ТОРИЙ".

52. Терентьев Д.А. Методика измерения тепловых деформаций катодного узла и настройки магнитной системы для клистронов миллиметрового диапазона // Материалы Международной научно -технической конференции, 2 - 6 декабря 2013 г. МОСКВА ШТЕКМАТГС. Часть 3 МИРЭА. 2013. С. 190-193.

53. Андреев А.А. Измерение термосмещений катода вакуумного прибора методом голографической интерферометрии / А.А. Андреев, В.Б. Рабкин, В.П. Рябухо, Л.А. Сурменко, Б.В. Федулеев, Е.Н. Шадрина // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1983. В. 3. С. 44-48.

54. Бабанов Ж.Н. Измерение термосмещений электродов электронной пушки ЭВП СВЧ с помощью лазерного интерферометра / Ж.Н.

Бабанов В.П. Рябухо, Г.Н. Купцов, О.А. Долгова // Электронная техника. Специальная электроника. Сер. Электроника СВЧ. 1985. Вып. 1. С.56-59.

55. Рябухо В.П., Клименко И.С., Якунин А.Н. Исследование тепловых смещений электродов электронной пушки методами голографической и спекл-интерферометрии // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1986. В. 2(386). С. 48-52.

56. Горбатенко Б.Б. Лазерный спекл-интерферометр для измерения температурных изменений межэлектродных расстояний ЭВП СВЧ / Б.Б. Горбатенко, И.С. Клименко, В.П. Рябухо, О.В. Серова, Л.А. Сурменко // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1987. Вып. 7(401). С. 53-55.

57. Горбатенко Б.Б., Клименко И.С., Рабкин В.Б., Рябухо В.П., Сурменко Л.А. Применение лазерной интерферометрии для контроля технологии изделий электронной техники. Обзоры по электронной технике. Сер. 7, Технология, организация производства и оборудование. М.: ЦНИИ "Электроника", 1987. В. 5(1278). 56 с.

58. А.с. СССР № 1374042. G 01 В 9/021. Интерференционный способ измерений относительных перемещений диффузно отражающих поверхностей и устройство для его осуществления. Горбатенко Б.Б., Клименко И.С., В.П. Рябухо, Л.А. Сурменко. Опубл. в Б.И. 15.02.88. Бюл. №.6. 6 с.

59. Журавлев С.Д. Лазерная спекл-интерферометрия относительных температурных смещений рассеивающих объектов / Б.А. Гризбил, Г.В. Сахаджи, С.Д. Журавлев, Р.Ю. Богачев, В.П. Рябухо // 8 международная конференция по фотонике и информационной оптике, 23-25 января 2019г. НИЯУ МИФИ. Москва.

60. Zhuravlev S.D. Laser interferometry of thermal displacements of the cathode of an electron gan / B.A. Grizbil, R.Yu. Bogachev, S.D. Zhuravlev, G.V. Sakhadzhi, V.P. Ryabukho //Saratov Fall Meeting, 2017 - Международный Симпозиум по Оптике и Биофотонике.

61. Журавлев С.Д. Применение лазерной интерферометрии для измерения тепловых уходов междуэлектродных зазоров в КСУ мощной импульсной ЛБВ и их влияние на макропараметры электронного пучка / С.Д. Журавлев, Р.Ю. Богачев, В.И. Роговин, А.И. Петросян, В.И. Шестеркин, Б.А. Гризбил, В.П. Рябухо, А.А. Захаров // Электронная техника. Сер.1 СВЧ-техника. 2018. Вып. 4(539). С.45-51.

62. Петросян А.И. Комплекс программ для проектирования на ЭВМ электронных пушек с сеточным управлением / А.И. Петросян, В.Д. Журавлева, В.В. Пензяков, В.И. Роговин // Прикладная физика. 2002. №3. С. 127-133.

63. Мельникова И.П. Разработка технологических процессов изготовления катодных систем с улучшенными физико-техническими характеристиками для мощных электровакуумных приборов: дис. ... докт.тех.наук: 05.27.02, 05.09.10 / Мельникова Ираида Прокопьевна. -Саратов, 2014. - 262 с.

64. Алямовский И.В. Электронные пучки и электронные пушки. Москва. Сов. Радио, 1966, 456с.

65. Морев С.П., Пензяков В.В. Методы расчета электронных пучков с ненулевым фазовым объемом // Обзоры по электронной технике. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1984. Вып. 2(1000). 43 с.

66. Журавлева В.Д. Программа расчета многоскоростногоаксиально-симметричного электронного пучка в магнитном поле / В.Д. Журавлева, С.П. Море, В.В. Пензяков, В.И. Роговин // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1985. Вып. 1. С.70

67. Zhuravlev S.D., Shesterkin V.I. The influence of jumper height of the shadow grid on the effective emission area of the dispenser cathode in cathode-grid assembly of high-power pulsed TWT// Conference Proceedings - 2020 International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering, APEDE 2020. - Saratov, 2020. - P. 68-70.

68. Журавлев С.Д., Шестеркин В.И. Эффективная площадь эмиссии катода в катодно-сеточном узле с теневой сеткой // Электронная техника. Сер.1 - СВЧ-техника. 2020. Вып. 4(547). С.53-57.

69. Семенов С.О. Исследование трехмерных эффектов в электронных пучках при вохмущающем действии управляющих сеток // Прикладная физика. 2006. №5. С. 58-64.

70. Петросян А.И. Численное исследование процесса формирования электронного пучка в ячейках катодно-сеточного узла ЛБВ с токоперехватывающей и теневой сеткой // Материалы науч.-техн. конф. -Саратов: Изд.-во Сарат. Ун-та. 2002. С. 3-13.

71. Фиалков А.С. Углерод, межслоевые соединения и композиты на его основе. Москва: Аспект-пресс, 1997, 718 с.

72. Журавлев С.Д. Применение лазерного пиролиза для формирования антиэмиссионных покрытий на поверхности металлопористого катода / С.Д. Журавлев, Г.В. Сахаджи, Т.Н. Соколова, В.И. Шестеркин // Пленки и покрытия - 2019. Труды 14-й межд. конф. СПб.: Изд-во Политех. ун-та. С.432-437.

73. Апин М.П. Современные импульсные ЛБВ производства АО «НЛП «Алмаз» и перспективы их использования / М.П. Апин, С.М. Бондаренко, С.И. Кузюткин, С.А. Нефедов, И.В. Поляков, Е.А. Терешин // Материалы юбилейной конференции АО «НПП «Алмаз». Электронные приборы и устройства СВЧ. 18-19 сентября 2017. Саратов. С. 52-57.

74. Пат. 2697190 Российская Федерация, H01J 9/02. Способ изготовления катодно - сеточного узла с встроенной в катод теневой сеткой / Бабанов А.Ж., Журавлев С.Д., Шестеркин В.И. Заявка № 2018136187. Заявл. 12.10.2018; Опубл. 13.08.2019 Бюл. № 23. 6 с.

75. Патент №3967150 (USA), МКИ J 19/14ю Grid controlled electron aourse and method of making same / E.L. Lien, G.V. Miram, R.B. Nelson (USA); Varian Associates (USA).

76. Патент № 4263528 (USA), МПК H01J 1/46; H01J 21/10. Grid coating for thermionic electron emission supperssion / George Miram.

77. Шестеркин В.И. Автоэмиссионные ячейки с диэлектрическим зазором катод-сетка и перспективы их использования в электронных приборах // Акруальные проблемы электронного приборостроения: Материалы междун. Науч.-техн. конф. АПЭП - 2016. 22-23 сентября 2016. СГТУ. Саратов. Россия. С. 161-165.

78. Пат. на полезную модель № 193175 Российская Федерация. H01J 1/20. Катодно-сеточный узел с многослойной связанной с катодом сеткой / Журавлев С.Д., Сахаджи Г.В., Шестеркин В.И. Заявка №2019117834. Заявл. 31.08.2017. Опубл. 16.10.2019. Бюл. № 29. 6 с.

79. Сторублев А.В., Крачковская Т.М., Сахаджи Г.В., Журавлев С.Д. Повышение точности определения температуры КСУ в форсированном режиме нагрева. Электроника и микроэлектроника СВЧ. Сборник статей VIII Всероссийской конференции. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2019, с. 364368.

80. Сахаджи Г.В., Крачковская Т.М., Сторублев А.В., Журавлев С.Д. Эффект Пельтье при исследовании эмиссионной способности скандиевого металлопористого катода: сб. ст. IV Всерос. конф. Электроника и микроэлектроника СВЧ, Том 2. СПб: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2015г., С.300.

81. Zhuravlev S.D. Study of miniature Ku-band multiple - beam klystron with built-in shadow grid of high-density pyrolytic graphite / S.D. Zhuravlev, M.A. Manzhosin, V.I. Shesterkin, P.D. Shalaev, D.I. Kirichenko // Conference Proceedings - 2020 International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering, APEDE 2020. - Saratov, 2020. - P. 65-67.

82. Журавлев С.Д., Кириченко Д.И., Манжосин М.А., Шалаев П.Д., Шестеркин В.И. 400- Ваттный многолучевой импульсный клистрон Ku -диапазона с теневой сеткой из анизотропного пиролитического графита / Электронная техника. Сер.1 - СВЧ-техника. 2020. Вып. 4(547). С.58-63.

АКТ

внедрения результатов кандидатской диссертации Журавлева Сергея Дмитриевича на тему: «Катодно-сеточные узлы с сеточными электродами из анизотропного пиролитического графита для мощных импульсных электровакуумных приборов» по специальности 05.27.02 - вакуумная и плазменная электроника.

Комиссия в составе:

Председатель: Кириченко Денис Иванович - начальник отдела 112 НПЦ «Электронные системы» АО «НПП «Алмаз».

Члены комиссии:

Шалаев Павел Данилович главный научный сотрудник отдела 112 НПЦ «Электронные системы» АО «НПП «Алмаз».

Бабкова Нина Ильинична - главный технолог АО «НПП «Алмаз».

Составили настоящий АКТ о том, что результаты кандидатской диссертации Журавлева Сергея Дмитриевича на тему: «Катодно-сеточные узлы с сеточными электродами из анизотропного пиролитического графита для мощных импульсных электровакуумных приборов» используются в научно-исследовательской и проектно-конструкторской деятельности Научно-производственного центра «Электронные системы» Акционерного Общества «Научно-производственное предприятие «Алмаз» и внедрены при выполнении опытно-конструкторской работы «Чага» в виде:

1) результатов теоретических и экспериментальных исследований катодно-сеточных узлов и мощного многолучевого клистрона «Чага» с теневыми сетками из анизотропного пиролитического графита;

2) конструкторской и технологической документации катодно-сеточных узлов с теневыми сетками из анизотропного пиролитического графита;

3) катодно-сеточных узлов с теневыми сетками из анизотропного пиролитического графита;

4) результатов испытания мощного многолучевого клистрона «Чага» с теневой сеткой из анизотропного пиролитического графита.

Использование в ОКР «Чага» теневой сеточной структуры из анизотропного пиролитического графита позволило многократно увеличить время безотказной работы малогабаритного импульсного клистрона Ки диапазона с выходной мощностью до 400 Вт с " аналогичного клистрона с

с

Н.И. Бабкова

Научно-производственная фирма «Прибор-Т» Федерального

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

УТВЕРЖДАЮ Директор НПФ «Прибор-Т» СГТУ имени Гагарина ЮА.

учреждения высшего образования «Саратовский государственный

бюджетного образовательного

технический университет имени Гагарина Ю.А.» (СГТУ имени Гагарина Ю.А.)

государственного

АКТ

10 сентября 2020

Т.Н. Соколова

О внедрении результатов диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

На тему: «Катодно-сеточные узлы с сеточными электродами из пиролитического графита для мощных импульсных электровакуумных

приборов»

По направлению «05.27.02 - Вакуумная и плазменная электроника» Выполненную Журавлевым Сергеем Дмитриевичем

Результаты диссертационной работы Журавлева С.Д. внедрены и использованы при разработке технологических процессов лазерной фрезеровки, лазерной резки, лазерной очистки, лазерного структурирования в производстве элементной базы приборов специального назначения. Использование указанных результатов позволяет повысить качество выполняемых технологических процессов, сформировать комплекс лазерных технологических операций для изготовления сеточных электродов из анизотропного пиролитического графита, включающий в себя: фрезеровку, резку, микроструктурирование, что в свою очередь позволит улучшить тактико-технические характеристики приборов, сократить затраты на проведение работ, повысить производительность труда.

Председатель комиссии

Член комиссии к.т.н.

Член комиссии к.т.н.