TECNOLOGIE ELETTRONICHE

… studiare, studiare ed ancora studiare, è il solo modo di capire quanto possa essere grande sia la propria ignoranza!

Essendo I

S1

La fabbricazione dei catodi procede attraverso le seguenti fasi principali: a) Al tungsteno puro in polvere viene aggiunto ~ 1-1,5% di Ossido di Torio [ThO2]. Successivamente la metallurgia segue, come prima descritto, il suo corso normale b) I filamenti ottenuti dalle filiere al diamante vengono scaldati sino a ≈1750°C e mantenuti a questa temperatura per un tempo sufficiente ad eliminare quanto più' sia possibile le inclusioni gassose che il materiale può avere incorporato nelle fasi di lavorazione ed in particolar modo nella fucinazione. c) Un successivo riscaldamento a ≈ 2400°C della durata di 30-60 sec riduce parzialmente il ThO2 e una piccola percentuale di Torio si libera nella massa del metallo. d) Un trattamento termico in atmosfera di benzene a 1750°C dà luogo alla formazione di una pellicola superficiale di Carburo di Tungsteno; poiché' il riscaldamento e' effettuato per effetto Joule la formazione si manifesta con un progressivo incremento della resistenza elettrica del filamento. Il trattamento e' arrestato quando la resistenza e' aumentata del 10%. Nel funzionamento del tubo il carburo di tungsteno,oltre a far diminuire la cifra di erogazione agendo da catalizzatore favorisce la riduzione dell' ossido di torio in Torio e la diffusione di questo verso la superficie del catodo. e) Dopo aver introdotto il catodo e gli altri elettrodi entro il contenitore si procede all'attivazione. A tale scopo, riscaldato il filamento sino a ≈ 1750°C si fa condurre il tubo controllando la emissione. Non appena questa raggiunge il valore massimo previsto il catodo e' pronto per l'impiego normale. Nel corso dell'operazione descritta, il torio migra verso la superficie e si dispone su di essa allo stato monoatomico.

E' conveniente far funzionare il tubo per qualche ora nelle condizioni di impiego previste in quanto ciò ha per effetto la stabilizzazione della corrente. Durante il funzionamento di un catodo in tungsteno toriato e' necessario che si stabilisca uno stato di equilibrio tra la velocità di riduzione dell'ossido di Torio e la velocità di evapo- -razione, in maniera che gli atomi di Torio perduti per evaporazione siano sostituiti completamente da quelli che provengono dal processo di diffusione. Lo stato di equilibrio più' soddisfacente corrisponde in media a ≈1550°C. Se accidentalmente il filamento subisce un sovrariscaldamento il potere emessivo diminuisce sensibilmente; il catodo può però essere rigenerato ripetendo i processi di attivazione. Le costanti a e b termoelettriche di catodi in tungsteno toriato hanno in media i seguenti valori : per cui essendo :

a = 3∙104 A∙m-2 °K^-2 Vi = 2,6 Volt

ed in corrispondenza di 1550°C = 1823 °K

Le forme dei catodi al tungsteno toriato sono usualmente quelle indicate nella figura a lato. a) Catodo cilindrico rettilineo b) Catodo colondrico a "V" c) Catodo cilindrico a "W" In qualsiasi disposizione i filamenti sono mantenuti in tensione per mezzo di supporti elastici metallici in genere di acciaio inossidabile che mantengono la propria elasticità a tempera- -tura elevata