;

 - значения , приведенные в зависимости от температуры , где [1];

  - ток накала катода;

 - теплопроводность материала ввода, для вольфрама ; 

- диаметр  ввода.

          

Рассчитаем потери мощности на охлажденных концах [4]: 

где    

  - мощность потерь на одном охлажденном вводе;

  - коэффициент лучеиспускания вольфрама;

- температура  ввода в момент нагревания  катода до рабочей температуры; 

– диаметр  держателя;

 –длина  держателя.

3. Расчет параметров реального катода

 

     Приближенные значения поправок   (для тока эмиссии) вычисляются по формуле [1]:

           

        Напряжение накала идеального катода определяется по формуле [1]:

 

        

3. Мощность, забираемая эмитирующими электронами

   

     Вычислим мощность по формуле [4]

                                                     
        где    

                 T – рабочая температура катода;

                 k – постоянная Больцмана;

                 j – плотность тока эмиссии; 

                 e – заряд электрона.

4. Баланс  мощностей

Вт

Баланс  мощностей сходится, из чего следует, что сконструированный катод пригоден для работы. Конструкция катода приведена в приложении 1.  

5. Расчет спирали

     Зная  величину длины катода, которая равна  , зададимся значением диаметра витка, приняв ее равной  . Исходя из геометрических параметров керамического основания и приваренных вводов, можем положить длину спирали равной  .  
 
 

     Теперь  можем вычислить шаг навивки [1] 

 

     где    - длина катода с учетом 1см на припой;

      - диаметр витка.

     Тогда число витков данной спирали может  быть вычислено следующим образом [1]

     Расчитаем число витков спирали:

  
6. Заключение

 

      В данном курсовом проекте был рассмотрен прямонакальный катода из чистого металла  – ниобия, принцип действия которого основан на эффекте термоэлектронной эмиссии. Явление термоэлектронной эмиссии широко используют в вакуумных приборах.

      В данном курсовом проекте произведен расчет идеального и реального катода, составлен баланс мощностей. В результате получили примерное равенство мощностей, что подтверждает правильность произведенных расчетов. Также была рассмотрена конструкция катодного узла (на основе рассчитанных геометрических размеров).  
 
 

 

Список используемой литературы

 

1.  Царев Б.М. “Расчет и Конструирование электронных ламп” Москва: ”Энергия”, 

     1967г, 671стр.

2. Форум по химии [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www.cniga.com.ua  - Ниобий.

 3. Пошехонов П.В. Соколовский Э.И. “Тепловой расчет электронных приборов”,

    Москва  “Высшая школа” 1977г, 159 стр.

4. Аксенов А.И., Окс Е.М., Злобина А.Ф. «Вакуумная и плазменная электроника», Томск, 2007г., 164с.