Эмиссионные свойства LaB6 определялись и в других исследованиях [143, 223]. Постоянные Ричардсона, которые получили Пелетье и Помо, равны
А=120А/(см2*К2) и ф = 2,36 эВ.
В результате испарения лантана количественное соотношение лантана и бора изменяется. Проведены [143] измерения работы выхода для системы La—В: от LaB4 до LaB29. Исследователям, использующим катоды для создания плазмы, необходимо знать, что LaB6 представляет собой оптимальный для большинства задач состав для катода, который будет работать до тех пор, пока по крайней мере большая часть фракции лантана не испарится.
Эмиттеры с оксидом бария имеют значительно меньшую работу выхода, но вместе с тем и ограниченную рабочую температуру, так что не могут быть использованы для получения плотности тока выше 1—3 А/см2. Примерно такой же предел плотности тока существует для большинства эмиттеров, включая вольфрам, тантал и торированный вольфрам. Катод из гексаборида лантана легко .позволяет получить плотность тока эмиссии 10 А/см2, а, возможно, и в 2—4 раза больше в результате аномального эффекта Шоттки. В работе i[ 115] сообщалось о получении тока эмиссии 600 А (с плоской круглой таблетки) со средней плотностью 20 А/см2 в течение 400 ч без ухудшения рабочих характеристик. Сравнение эмиссионных свойств W и LаВ6 (рис. 7.14) в зависимости от температуры показывает преимущество последнего материала.
Зная измеренную Лафферти скорость испарения La с LaB6 и используя найденную им величину плотности материала (8,2*1021 атом/см3), можно получить зависимость скорости уменьшения содержания лантана от температуры или плотности тока (рис. 7.15). Сравнение кривых испарения лантана и вольфрама позволяет выявить преимущества LaB6 перед W.
Рис. 7.14. Плотность тока эмиссии с LaB6 и W при нулевом поле.
Рис. 7.15. Скорость испарения La с LaB6 в зависимости от плотности тока; для сравнения приведена скорость испарения вольфрама.
Высокая температура, требуемая для W, подразумевает омический нагрев нити постоянным током. Это в свою очередь означает, что допустимо очень малое испарение, иначе на нити образуются локальные перегретые области и она разрушится. В то же время из LaB6 не так легко изготавливать нити, и он обычно нагревается излучением. Катод из LaB6 может иметь большую толщину и работать до тех пор, пока весь лантан не истощится. Разрешенная скорость испарения материала в этом случае намного выше, чем для вольфрамовой нити.
Хотя делать нити из LaB6 не так легко, как из вольфрама [231], эти нити имеют существенное преимущество перед вольфрамовыми. В частности, ресурс работы при одинаковых токах эмиссии гораздо больше для нитей из LaB6. При построении кривой для LaB6 (рис. 7.15) исходной была кривая, полученная Лафферти для скоростей испарения массы вещества в зависимости от плотности тока. В работе [223] установлено, что слой Мо на LaB6 ухудшает эмиссионные свойства, из чего явствует, что поверхности, примененные Лафферти, были немного загрязнены. Если загрязняющий поверхность элемент ухудшает эмиссию, но не уменьшает скорость испарения, кривая, характеризующая LaB6 (см. рис. 7.15), значительно сдвигается вправо, так что различие между этим материалом -и вольфрамом станет даже больше, чем это показано на рисунке.
Одним
из основных преимуществ LaB6 язляется его устойчивость к влиянию
отравления. Такие газы и пары, как О2, Н2О и Cl2, взаимодействие с которыми разрушительно для
большинства активных катодных материалов, без особых последствий контактируют с
LaB6. Этот материал в нагретом состоянии
может переносить внезапное ухудшение вакуума и затем снова использоваться. При
плотности тока 1 А/см2 
и выше материал может начать работать просто при нагреве до эмиссионной температуры.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.