一种大功率真空二极管装置

本技术涉及真空电子技术，具体来说，涉及一种大功率真空二极管装置。

背景技术：

1、热发射和寿命特性是阴极的两个重要的工作指标，具有较高热发射和较长寿命的阴极一直以来是电真空人追求的目标。随着大功率电真空器件的发展，对其“心脏”部件——阴极的质量要求也越来越高，因此我们需要对阴极的工作性能有一个更加准确的了解。

2、但是，目前用来研究阴极热发射及寿命特性的装置存在一定的功率容限，普通实验装置无法对具有较大发射能力的阴极进行精确的热发射测试。传统测试装置，在接收较大热发射电流后，阳极会因为来不及散热而温度升至很高，这将会导致阳极里面的气体在高温下扩散出来，形成等离子体，一方面会造成阴极中毒，另一方面造成阴极的测试结果不准确。此外，随着阳极温度的升高，阴阳极之间的距离将会是温度的函数，这会造成不能精确计算阴极热发射电流密度，从而不能准确的了解阴极的热发射能力。

技术实现思路

1、针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种大功率真空二极管装置，解决目前用来研究阴极热发射及寿命特性的装置存在一定的功率容限，普通实验装置无法对具有较大发射能力的阴极进行精确的热发射测试。

2、为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样的：

3、设计一种大功率真空二极管装置，包括水冷阳极，所述水冷阳极为圆柱体结构，且内部设置有容腔，所述水冷阳极的顶端设置有入水口、出水口，所述入水口、出水口均与水循环系统相连，所述水冷阳极的底端与真空玻璃罩连接，所述真空玻璃罩的底端设置有高真空接口，所述高真空接口与三级真空泵系统相连；所述水冷阳极、真空玻璃罩之间设置有阴极，所述阴极包括镍筒，所述镍筒的顶端固设有钨海绵体，所述镍筒为空心，且内部设置有热丝，所述热丝连接电源的负极，所述电源的正极连接所述水冷阳极。

4、进一步，所述真空玻璃罩的外壁上固设有导电芯柱。

5、进一步，所述真空玻璃罩、水冷阳极之间通过法兰进行连接。

6、进一步，所述入水口、出水口的直径均为0.5-2.0cm。

7、进一步，所述水冷阳极的材质为无氧铜。

8、进一步，所述水冷阳极的直径为2.0-5.0cm，高度为10-30cm。

9、进一步，所述阴极的直径为1-5mm，高度为5-10mm。

10、进一步，所述真空玻璃罩的直径为5.0-10.0cm，高度为10-20cm。

11、进一步，所述钨海绵体其孔度为1-5 quote 。

12、本实用新型的有益效果：这种大功率真空二极管装置能够较为精确的测量具有大发射电流能力阴极的热发射以及快速寿命特性，该装置造价便宜，操作容易，且能够重复使用。

技术特征：

1.一种大功率真空二极管装置，其特征在于，包括水冷阳极（3），所述水冷阳极（3）为圆柱体结构，且内部设置有容腔，所述水冷阳极（3）的顶端设置有入水口（1）、出水口（2），所述入水口（1）、出水口（2）均与水循环系统相连，所述水冷阳极（3）的底端与真空玻璃罩（6）连接，所述真空玻璃罩（6）的底端设置有高真空接口（7），所述高真空接口（7）与三级真空泵系统相连；所述水冷阳极（3）、真空玻璃罩（6）之间设置有阴极（5），所述阴极（5）包括镍筒（9），所述镍筒（9）的顶端固设有钨海绵体（8），所述镍筒（9）为空心，且内部设置有热丝（10），所述热丝（10）连接电源的负极，所述电源的正极连接所述水冷阳极（3）。

2.根据权利要求1所述的一种大功率真空二极管装置，其特征在于，所述真空玻璃罩（6）的外壁上固设有导电芯柱（4）。

3.根据权利要求1所述的一种大功率真空二极管装置，其特征在于，所述真空玻璃罩（6）、水冷阳极（3）之间通过法兰进行连接。

4.根据权利要求1所述的一种大功率真空二极管装置，其特征在于，所述入水口（1）、出水口（2）的直径均为0.5-2.0cm。

5.根据权利要求1所述的一种大功率真空二极管装置，其特征在于，所述水冷阳极（3）的材质为无氧铜。

6.根据权利要求1所述的一种大功率真空二极管装置，其特征在于，所述水冷阳极（3）的直径为2.0-5.0cm，高度为10-30cm。

7.根据权利要求1所述的一种大功率真空二极管装置，其特征在于，所述阴极（5）的直径为1-5mm，高度为5-10mm。

8.根据权利要求1所述的一种大功率真空二极管装置，其特征在于，所述真空玻璃罩（6）的直径为5.0-10.0cm，高度为10-20cm。

9.根据权利要求1所述的一种大功率真空二极管装置，其特征在于，所述钨海绵体（8）其孔度为1-5。

技术总结
本技术公开了一种大功率真空二极管装置，包括水冷阳极，所述水冷阳极为圆柱体结构，且内部设置有容腔，所述水冷阳极的顶端设置有入水口、出水口，所述入水口、出水口均与水循环系统相连，所述水冷阳极的底端与真空玻璃罩连接，所述真空玻璃罩的底端设置有高真空接口，所述高真空接口与三级真空泵系统相连；所述水冷阳极、真空玻璃罩之间设置有阴极，所述阴极包括镍筒，所述镍筒的顶端固设有钨海绵体，所述镍筒的内部设置有热丝，所述热丝连接电源的负极，所述电源的正极连接所述水冷阳极。本技术提供一种大功率真空二极管装置，这种装置能精确的测量具有大发射电流能力阴极的热发射以及快速寿命特性，且造价便宜，操作容易，可重复使用。

技术研发人员：漆世锴,罗梦甜,黄亚雪,何俊,查兵,高玉宝
受保护的技术使用者：九江学院
技术研发日：20210514
技术公布日：2024/1/14