[实用新型]一种高性能点阴极

说明书

本实用新型提供了一种高性能点阴极，由铜基、银基和高熔点颗粒三部分组成，铜基的一端设有螺纹将点阴极固定到等离子火炬内部，并起导电作用，铜基内部中空，铜基的端面设有铜基平面，银基通过铜基斜面安装在铜基中心呈圆锥状，银基的中心设有高熔点颗粒，银基的内侧面为银基凸面。本方案结构简单，采用铜基作为基座，经济性、导电性能好，在铜基的端面设置铜基斜面，提高了铜基与冷却液的接触面积，降温效果突出，银基导热性能高，高熔点颗粒熔点高，抗烧蚀能力强，利用铜基、银基和高熔点颗粒三个部分的特性结合在一起，使点阴极表现出高熔点，高效导热性能，成本低的特点，提高了点阴极的使用寿命，点阴极寿命能够到达200小时以上。

技术领域

本实用新型涉及等离子体应用领域，特别是一种高性能点阴极。

背景技术

对于等离子体火炬而言，阴极的寿命直接影响着火炬的运行情况，是火炬关键性能。传统的点阴极采用单一结构，始终无法使阴极寿命有所突破。申请号为202023165863.4公开了一种等离子体火炬点阴极结构，其减少装置高温氧化，提高装置使用寿命，降低装置使用成本；包括阴极铜基体、阴极银基体、圆柱形颗粒和焊粉，阴极银基体配合安装在阴极铜基体顶端通孔内部，阴极银基体底端位于阴极铜基体冷却腔内部，圆柱形颗粒焊接在安装孔内部，焊粉填充在安装孔内部；还包括螺母、密封盖、出气管、进气管、散热管盘、鼓风机和连通管，螺母安装在阴极铜基体端槽孔内部，密封盖顶部与螺母螺装配合连接，进气管顶端与散热管盘进气口连通，出气管顶端与散热管盘出气口连通，鼓风机左端安装在阴极铜基体右端，连通管连通鼓风机底部输出端与进气管顶端底端。

阴极都需要水进行强制冷却，这是因为等离子体阴极弧根发射电子，其弧根温度极高，衡量阴极的好坏需要从熔点及导热性能来衡量。铜基熔点较低（1083℃），烧蚀速率较快，寿命在30小时以下；银基熔点较低（962℃），成本较高，虽然导热寿命可到100小时；若采用高熔点材料，其导热性能又较差，烧蚀速率也较快，寿命也难突破100小时，因此是目前急需解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是，克服现有技术的上述不足，而提供一种结构简单，冷却效果突出，便于降低点阴极制作成本，提高点阴极使用寿命的高性能点阴极。

本实用新型的技术方案是：一种高性能点阴极，由铜基、银基和高熔点颗粒三部分组成，铜基的一端设有螺纹将点阴极固定到等离子火炬内部，并起导电作用，铜基内部中空，铜基的端面设有铜基平面，银基通过铜基斜面安装在铜基中心呈圆锥状，银基的中心设有高熔点颗粒，银基的内侧面为银基凸面。

进一步，所述铜基斜面的高度为8-15mm，角度为50°-80°。

优选地，所述铜基斜面的高度为9-13mm，角度为55°-75°；更优地，铜基斜面的高度为10mm，角度为60°，便于提高其结构强度同时保证散热的效果。

进一步，所述银基与铜基通过焊接固定连接，提高银基与铜基直接的连接强度，避免银基受热胀冷缩的影响松动或者脱落。

进一步，所述银基端面为平面，高熔点颗粒与银基端面持平。

进一步，所述高熔点颗粒呈圆柱状。

进一步，所述螺纹后部设有O型圈槽，O型圈槽后部设有定位止口，止口高度8-15mm。优选地，止口高度为9-14mm；更优地，止口高度为10mm。便于提高铜基端部的结构强度。

进一步，所述定位止口旁设有扳手孔，通过配套的勾孔扳手拆装点阴极。

进一步，所述铜基的内径为40-60mm。优选地，铜基的内径为42-48mm；更优地，铜基的内径为45mm，便于提高冷却液的流动，提高对铜基的冷却效果。

进一步，所述点阴极的总长度为40-80mm。优选地，点阴极的总长度为42-55mm；更优地，点阴极的总长度为50mm，便于提高点阴极的安装效果和使用寿命，同时提高降温的效果。