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阴极射线管中阴极的制造方法

阅读:354发布:2020-05-11

IPRDB可以提供阴极射线管中阴极的制造方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且阴极射线管中阴极的制造方法,阴极有阴极套筒,阴极套筒内壁上有发射热电子的热辐射涂层,形成热辐射涂层的方法包括:(a)分开设置的金属丝的表面上涂热辐射涂层,(b)使涂有热辐射涂层的金属丝插入并穿过圆柱形成阴极套筒的开口,(c)给金属丝供电加热,使涂在金属丝上的热辐射涂层淀积到阴极套筒内壁上,允许一次涂多个阴极套筒,形成组分一致膜厚均匀的膜,以增强电子发射。,下面是阴极射线管中阴极的制造方法专利的具体信息内容。

1.一种阴极射线管中阴极的制造方法,所述阴极有阴极套筒,阴极套筒 的内壁上形成有用于发射热电子的热辐射涂层,热辐射涂层的形成方法包括 以下步骤:(a)在分开设置的金属丝表面上涂覆热辐射涂层材料;

(b)将其上涂有热辐射涂层的金属丝插入并穿过圆柱形阴极套筒的开 口;和(c)给金属丝供电加热,使涂在金属丝上的热辐射层涂覆材料淀积在阴极 套筒的内壁上。

2.按权利要求1的方法,其中,涂在金属丝上的热辐射涂层材料至少是 钨W和氧化铝的混合物。

3.按权利要求2的方法,其中,钨W的颗粒大小是0.5-2.0μm;氧化铝 的颗粒大小是0.5-10μm。

4.按权利要求2或3的方法,其中,钨和氧化铝的重量混合比是40∶60~ 90∶10。

5.按权利要求1的方法,其中,用选自钽Ta或以钽Ta为主要组分的合 金,钼Mo或以钼为主要组分的合金以及镍Ni或以镍为主要组分的合金中的 至少一种制成阴极套筒。

6.按权利要求5的方法,其中,合金含镍Ni和铬Cr,Ni是主要组分。

7.按权利要求1的方法,其中,其上要涂热辐射涂层的金属丝用选自钼 Mo或以钼为主要组分的合金,钨W或以钨为主要组分的合金,铬Cr或以 铬为主要组分的合金中的至少一种制成。

8.按权利要求7的方法,其中,合金含钨和铼,以钨W为主要成分。

9.按权利要求1的方法,其中,用射频感应型式给金属丝供电。

10.按权利要求1的方法,其中,金属丝在真空下供电加热。

11.按权利要求1的方法,其中,给金属丝供电加热中使阴极套筒加热, 使阴极套筒的外边温度不高于1400℃(发光温度)。

说明书全文

本发明涉及阴极射线管中的阴极的制造方法。更具体地涉及阴极射线管 中阴极的制造方法,其中,金属丝上涂敷热辐射材料涂层,金属丝插入并穿 过圆柱形阴极套筒的开口,并通过对其加电压加热,使热辐射材料淀积在阴 极套筒的内壁上,以提高阴极的电子发射特性。

近来,阴极射线管,如彩色显像管采用大电流密度的浸渍型阴极,这种 阴极已用于如行波管和速调管的电子管中,以提供高清晰度图像和大尺寸的 荧屏。

参照图1,浸渍型阴极设有难熔金属制成的其中浸渍有如钡、钙、铝酸 盐等的电子发射材料的阴极体1;一边封闭的圆柱形阴极杯2,阴极体1插 入阴极杯2中;两端开口的圆柱形阴极套筒3,阴极杯2从封闭端开始插入 阴极套筒的开口;插入阴极套筒3中加热阴极的加热器4。阴极套筒3同轴 支承在被3条带6隔开的两端开口的圆柱形座5的中心部分上。用钽Ta,铌 Nb,钼Mo中的至少一种作为主要成分的合金或金属制造阴极杯2,阴极套 筒3和带6中的任何一个。W和氧化铝组合材料制成的热辐射涂层7在阴极 套筒3内壁上,使阴极套筒3能有效吸收加热器4产生的热。例如,阴极套 筒3有厚15-20μm,直径为1.23mm,长度为4.3mm的薄长管形。例如,日 本特许公开平成7-65714中所公开的,垂直淀积15mm厚的阴极套筒可在阴 极套筒3的内壁上形成热辐射涂层7,喷枪的喷嘴前端插入阴极套筒到离阴 极套筒顶边很近的位置,喷涂和移动有规定量的钨粉和氧化铝粉的混合物悬 浮液,使涂敷材料吸附在阴极套筒的内表面上,之后,其上吸附有涂敷材料 的阴极套筒在真空中在1500℃加热10分钟,形成厚度约5μm的热辐射涂 层。但是,日本特许公开平成7-65714所公开的方法的困难是,由于溶剂不 断从喷枪中悬浮液中蒸发掉,因而使悬浮液的组分不能保持均匀,对阴极套 筒的多个内壁涂热辐射材料时,钨颗粒和氧化铝颗粒的密度不同。因而容易 对阴极套筒内壁上的涂层的黑度和热辐射造成偏差,由于15-20μm厚的阴极 套筒在真空环境中,在1500℃的加热温度下热处理10分钟会脆裂,因此, 在随后的阴极组件的制造工艺中阴极套筒可能破碎。

而且,尽管加热辐射涂层的目的是使阴极套筒周边吸收加热器产生的 热,但是,如果热辐射涂层厚,在操作中间热辐射涂层会脱落,或损失大量 的热,使热效率很差。因而,为了防止涂层脱落和减少热损失,热辐射涂层 应较薄。

因此,本发明提出一种制造阴极射线管中的阴极的方法,能基本上避免 由于现有技术中的限制和缺点造成的几个问题。

本发明的目的是提供阴极射线管中阴极的制造方法,它有均匀的热辐射 率,能控制阴极套筒脆裂,允许同时涂覆阴极套筒的多个内壁。

本发明的其它特征和优点将说明如下。一部分会出现在说明中,也可以 从发明的实践中学到。通过说明书,权利要求书和附图所提供的实际结构将 能实现和达到本发明的目的和其它优点。

为达到本发明的这些优点和其它优点,正如阴极射线管中的阴极的制造 方法概括和广意所说明的,该阴极有阴极套筒,阴极套筒的内壁上形成有用 于发射热电子的热辐射涂层,热辐射涂层的形成方法包括以下步骤:(a)在分 开设置的金属丝的表面上涂覆热辐射材料涂层,(b)将涂有热辐射涂层的金属 丝插入并穿过有开口的阴极套筒,(c)经金属丝加电而使其加热,使涂在金属 丝上的热辐射材料涂层淀积在阴极套筒的内壁上。

应当理解,所述的一般说明和以下的详细说明都只是典型的说明,主要 是为了更进一步说明要求保护的发明。

引入附图以便更好理解发明,附图是说明书中的一部分,它展示了发明 的实施例,与说明书一起说明发明的原理。

附图中:

图1是阴极射线管中的阴极结构体的剖视图;

图2是展示出用金属丝的阴极套筒内壁上热辐射涂层的形成;

参见附图中展示的实例详细说明本发明的优选实施例。本发明实施例的 说明中,相同的元件用相同的名称和相同的标号,而且省去对它们的解释。 图2展示用金属丝的阴极套筒内壁上的热辐射涂层的形成。

参见图2,要涂到固定直径的钨或钼的金属丝8上的热辐射涂层9的材 料是钨粉和氧化铝粉,钨粉的平均颗粒直径是0.5-2.0μm,氧化铝粉的平均 颗粒直径是0.5-10μm。钨与氧化铝粉以组分重量比是40∶60~90∶10混合, 分散在聚合物粘接溶液中,它要淀积到阴极套筒3的内壁上。热辐射涂层的 形成中,分开的金属丝浸入充分搅拌的热辐射涂覆材料的溶液中,热辐射涂 覆材料均匀地涂在金属丝上。本例中,通过控制时间周期和浸入次数,就能 控制涂层厚度。由于热辐射涂层9的材料容易均匀地涂到金属丝表面上,本 发明允许同时形成多个热辐射涂层,阴极套筒内壁上的每层涂层同时具有一 致的组分和均匀的厚度。本发明中允许适当选择金属丝的直径和要涂到金属 丝上的热辐射涂层材料的厚度,本发明还允许调节其上涂有热辐射材料的金 属丝表面与阴极套筒内壁之间的距离,在给金属丝供电而加热以淀积涂覆材 料时,能防止由于调节温度升高而使阴极套筒脆裂,而且,通过调节供电的 时间周期和给金属丝的加热,可把热辐射涂层的淀积厚度调到最小。本发明 的金属丝是用选自下列材料中的至少一种制成的,这些材料是:钼Mo或以 钼为主要组分的合金,钨W,或以钨为主要组分的钨的合金,铬Cr,或以 铬为主要组分的铬合金。阴极套筒用选自下列材料中的至少一种材料制成。 这些材料是:钽Ta或以钽为主要组分的钽的合金,钼Mo或以钼为主要组分 的钼合金,镍Ni或以镍为主要组分的镍合金。

以下将说明本发明的实施例。

选直径为0.3mm的钼丝作金属丝,用平均颗粒直径为0.5μm的钨粉, 平均颗粒直径为0.5μm的氧化铝粉,按60∶40的重量比混合,分散到聚合物 粘接溶液中制成要涂到金属丝表面上的热辐射涂覆材料,然后金属丝浸入充 分搅拌过的热辐射涂覆材料溶液中,直到均匀涂到金属丝上的热辐射涂覆材 料的厚度达到0.1mm为止。涂层不仅可以用浸入法涂覆,也可以用其它方式 涂覆,如电淀积法等。干燥其上涂有热辐射涂覆材料的金属丝,并把它插入 并穿过阴极套筒的开口100,如图2所示。本实施例中阴极套筒是用钽Ta制成的厚15μm,外径为1.23mm,长为4.3mm的薄的长管。之后,在真空 环境中给金属丝供电,加热金属丝,使热辐射涂覆材料淀积在阴极套筒的内 表面上。可给热辐射涂覆材料加热,不仅可以对金属丝直接供电,也可以用 射频感应间接加热,后者更有效。加热过程中,真空度为1×10-6乇,其上没 涂热辐射涂覆材料的金属丝的表面温度是1600℃,阴极套筒的外表面温度是 1200℃-1250℃。用辐射高温计测得上述温度。由于热辐射涂覆材料淀积在阴 极套筒与被绝缘材料隔开的金属丝之间,所以阴极套筒与金属丝之间不直接接 触,阴极套筒上没加电流,不会对阴极套筒加热,而且,由于阴极套筒的内 径是1.2mm,阴极套筒内表面与热辐射涂覆材料表面之间的一侧间隙是 0.35mm,因此,可使阴极套筒的温度比金属丝的温度低很多。给金属丝供 电10分钟。

按本发明的阴极射线管中的阴极制造方法,可在阴极套筒的内表面上涂 厚度在1μm以下的热辐射涂层,有适当的黑度和均匀性,粘接力达到足以使 阴极射线管在工作测试中不会使涂层脱落,并有适当的吸热性。而且,阴极 套筒完全不会脆裂,阴极套筒在阴组装工艺中没有破碎问题。与此相反,在 阴极套筒外表面温度为1400℃时,给阴极套筒供电加热会使阴极套筒脆裂, 在随后进行的阴极组装工艺中阴极套筒会破碎,特别是阳极杯插入阴极套筒 的开口中时会使阴极套筒破碎。

同时,当在相关技术中通过将热辐射涂层材料喷入阴极套筒内侧,用多 孔吸收剂或用真空吸取法吸去多余的材料,以完成阴极套筒里边的涂覆,在 涂覆完成之后,在1小时短时间周期内加热,形成实际应用的坚固的热辐射 涂覆成品时,在所要求的1500℃以上的温度下加热,会使阴极套筒变脆、 尽管要求热辐射涂覆材料的涂层厚度要求尽可能小,在1μm以下,但是不可 能用相关技术中的颗粒直接淀积。本发明允许淀积厚度在1μm以下的热辐射 涂覆材料涂层。所述的实施例中,阴极杯2,阴极套筒3和带6中的任何一 个都可以用通过选自钽Ta、铌Nb、钼Mo为主要组分的一种材料的合金以 浸渍形式制成。而且,本发明也能用于温度约为200℃的氧化物阴极,它的 温度比用镍Ni或用至少是含镍的合金制成的阴极套筒的浸渍型阴极的温度 低。作为至少包括Ni的合金的例子,特别是当阴极套筒用至少是含镍-铬 的合金制成时,阴极套筒可用于相关技术的氧化物阴极中。

正如已说明了的,阴极射线管中的阴极制造方法,可一次在多个阴极套 筒的内表面上涂热辐射涂覆材料,允许一次涂多个阴极套筒,而且组分一致 厚度均匀,涂到金属丝上的热辐射材料能提高电子发射,金属丝插入并穿过 圆柱形阴极套筒的开口,用加电压给金属丝加热。

本领域的技术人员会发现,在不脱离本发明的精神和发明范围的情况 下,本发明的阴极射线管中的阴极的制造方法还会有各种改进和变化。因 此,这些改进和变化均在本发明要求保护的范围内。

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