【电子行业标准(SJ)】 电子管电性能的测试 第１３部分：高真空电子管热阴极发射电流的测试方法

中华人民共和国电子工业推荐性部标准电子管电性能的测试
第13部分：高真空电子管热阴极发射电流的测试方法
Measurements of the electrical propertiesof electronic tubes and valvesSJ/z9010.13-87
IEC151-13（1966)www.bzxz.net
Part 3,Methods of measurement of emission current from hotcathodes for high-vacuum electronic tubesand valves
本文件是以测试高真空电子管热阴极发射电流的现行实践为基础。它并不作为标准性质的推荐文件，因为如果以这些原理为基础的测试结果必须在限定的公差以内比较，对测试方法则要有更加详细的说明。2定义
2。1电子发射
从一个表面释放到周围空间的电子。（工EV07一20一005，第2版）。（注：这个词也用作“发射”的同义调）。2．2发射
电子发射率（IEV07-20-085，第2版）。2.3发射电流
电子发射形成的电流（IEV07—20--045，第2版）。注：对于本推荐文件而言，电子管的发射电流是由阴极发射的电子形成的电流，并流到对阴极具有正电位的其它电极。
当研究高真空电子管的发射电流，并绘一个表示发射电流如何随所加的电极电压变化的曲线时，通常得到的一种曲线形式示于图1中。中华人民共和国电子工业部1987—09—14批准*1
SJ/Z9010.13-87
曲线较低的部分可用下列方程式表示，I=KVy2
所加电压高于某一数值时，这个方程式就不适用了，而发生变化的这一点没有明确的界限。A和B指示曲线的两个典型区域。在标示A的区域中，发射电流的定律开始偏离曲线上虚线所示的方程式的定律。在这个区域以内，电流只受空间电荷的限制，而在标示B的区域中，发射电流实际上受阴极温度的限制。虽然曲线上开始偏离二分之三次方定律这一点没有明确的界限，如果需要的话，能够采用各种图解法来得到弯曲点或拐点。4.测试方法
4.1直流或交流电压法
4，1.1方法1A（直流电压）
图2所示为测试发射电流的最简单方法。电子管的热丝XX接到适当的电源，将诸电极搭接在一起构成二极管的阳极，并通过真流电流表A接到被电压表V测量的直流电压源，对于电流表的电阻应该进行补偿。
这个测量方法一般不能用来测图1中标示的B区域，因为在这个区域内的电流和电压可能损坏电子管。
4.1.2方法1B（交流电压）
在这种情况下，电源电压是交流的，因此应规定电源阻抗以及电压和电流测量仪表的典型。
这个方法不很精密，一般用作比较性测量。4.1.3注意事项
应该注意上面的两种情况所获得的发射电流数值是不相同的。在某些情况下，可能需要限流电阻与被测管串联，而在应用它时，在调整所加电压时，就必须预计其容许限额。要求保持短的溯最时间。
4.2脉冲电压法
4.2.1方法2A
如果需要測量在工／V曲线较高点上的发射电流，需要用其它的方法，因为所包括的高电流和耗敬会损坏管子。在这种情况下的正常方法是加一个电压脉冲并记录所得的电流脉冲，进行这种测量的简单电路示于图8中。一个适当的脉冲发生器供给的电压脉冲加到A端和B端，而所得的电流流过小阻值的电阻R，在其C和B端之间产生一个电压脉冲，用个合适的峰值读数电压表和（或）一个示波器测量该电压脉冲。4.2.2方法2B
5J/29010.18--87
对于某些较大型的电子管，可以采用图4中所示的电路，它的优点是：接在控制栅极电路中的脉冲发生器比方法2A中所要求的脉冲发生器可以有较小的功率，加到搭接在一起的电极上的脉冲功率大部分是由直流电源供给的。调整加到控制栅上的直流电源，使电子管在脉冲之间截止。这个直流电源的阻抗必须低，而且在脉冲时间中必须基本保持不变。如在方法2A中的情况那样，在阴极电路中接一个合适的小阻值电阻R，用R上所得的电压脉冲来测量电流脉冲。4.2.3注意事项
在这些方法中，需要保证对电压脉冲的振幅、持续时间和频率做精确地规定，而且由上升时间和下降时间所限定的脉冲形状也要适当地控制，脉冲持续时间和重复频率对于阴极的类型和应用情况应该是适应的，而且不应有因测量而损坏发射表面。
脉冲发生器经常会产生一个起始电压尖峰，应在检流装置中进行处置，或者观察示波器上起始尖峰来确定它的效应是否可以不计，如果可能，或者调节检流器的时间常数来消除这个效应。还应该注意的是，用来确定脉冲电流的阴极电路中的电阻，基本上应是无感的。4.24脉冲特性
脉冲幅度应以通过脉冲顶部起伏的平均值所划的平滑曲线的最大值（不包括波尖）来确定。
4.2.4.1电压脉冲
在尖波基底上测得的尖波宽度不应该超过脉冲持续时间（tP）的10%。在幅度90%处的脉冲宽度应该不小于脉冲持续时间（tp）的80%，上升时间（tr）不应超过脉冲持续时间（tp）的10%，而下降时间（t）不应超过脉冲持续时间（tp）的20%。
这些电压脉冲形状的合适定义在图5中示出。4.2.4.2电流脉冲
在电流脉冲的形状和幅度上需要给某些容许极限，如在某些情况下，脉冲电流其脉冲时间内可能有些跌落，如图6所示。*3*
SJ/Z9010.18—87
空间电荷限制曲线
发射电流一电压曲线
图2—用方法1A或1B测试发射电流的电路图OA
用方法2A测试发射电流的连接
SJ/Z9010.13-87
G脉冲发生器
一用方法2B测试发射电流的连接图4
tf≤o.2tp
图5典型的脉冲波形
电压脉冲
正常的电流脉冲
失真的电流脉冲
图6正常的和失真的电流脉冲的举例
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