CN1022522C - 制造储备式阴极的方法 - Google Patents

Abstract

本文公开一种制造储备式阴极的方法，该方法包括以下步骤：将一种多孔基底材料填装在一存储容器中，将该存储容器焊接在一圆筒形套筒上，将一加热器装配在该套筒内。该套筒具有：一个与存储容器焊接的支承面；一外径大于存储容器的外径；及一个开口，该开口小于存储容器的外径。本方法可阻止焊接期间的热量向多孔基底材料传导，并提高阴极工作期间的热效率，从而得到优异的阴极特性。

Description

本发明涉及阴极射线管、摄像管以及类似管子的电子枪，具体涉及制造高电流密度的储备式阴极的方法。

储备式阴极是各种阴极之中典型的一种阴极，是通过将诸如铝酸钡等之类的电子发射材料浸渍在具有诸如钨、钼等之类的高熔点的多孔基底材料的微孔内而构成的，而且与传统的三元碳酸盐阴极相比，储备式阴极具有优异的电子发射能力和较长的寿命。

因此，这种储备式阴极能够有益于应用在大的阴极射线管或高分辨率的阴极射线管中。然而，问题是组装方法和制备方法非常复杂并且其电子发射特性不稳定。

图1是传统的储备式阴极的局部剖面图。在图1中，其内浸渍电子发射材料的多孔金属基底材料2安置在存储容器3内，而且该存储容器3固定在圆筒形套筒1的封闭的顶部上，存储容器3的外径比圆筒形套筒1的外径小。

在这种储备式阴极中，由于存储容器3与圆筒形套筒1相重叠在一起，因而在加热器加热期间热传导不能通畅地进行，于是降低了阴极的效率。而且在填满基底材料2的存储容器3和圆筒形套筒1由夹具焊接在一起时，浸渍在基底材料2中的电子发射材料由于焊接的热量而被蒸发或劣化，从而降低阴极的效率。

图2示出另一种类型的传统的储备式阴极。在图2中，填满诸如钨之类的多孔的基底材料2的存储容器3焊固在圆筒形套筒1的开口的顶 部上。在这种储备式阴极中，由于存储容器3和圆筒形套筒在边缘处直接焊在一起成为一个整体，因而由于焊接的热量而使得浸渍在基底材料2中的电子发射材料蒸发或劣化，从而降低阴极的效率。进而，在存储容器3基本上不与圆筒形套筒1接触时，这种焊接的缺点可能产生变形或造成孔洞。

本发明力图克服传统技术的上述缺点。

为此，本发明的一个目的是提供一种在热效率及快速工作方面具有优异阴极特性的储备式阴极的制造方法。

本发明的另一个目的是提供一种可以有效地防止电子发射材料蒸发和劣化的制造储备式阴极的方法。

本发明的又一目的是提供一种可以消除在焊接和组装期间的缺陷的制造储备式阴极的方法，而且其装配和焊接方法简单，可用于批量生产。

为了实现以上各项目的，本发明的用以制造储备式阴极的方法使用填满多孔基底材料的存储容器和用以固定存储容器的圆筒形套筒。更详细地说，在圆筒形套筒中，其外径等于或大于存储容器的外径，其边缘作为支承存储容器的支撑面并使存储容器与圆筒形套筒之间的支承面成为焊接部分，而且该焊接部分用激光焊接法或电阻焊接法焊接。

为了实现以上各项目的，本发明的用以制造储备式阴极的方法提供两种阴极结构。

提供的第一种阴极结构中，圆筒形套筒具有开口的上端部，以支承填满多孔基底材料的存储容器，圆筒形套筒与存储容器压接焊接在一起。

提供的第二种阴极结构中，圆筒形套筒与存储容器通过固定卡环焊接在一起。

在参照附图阅读本发明最佳实施例的描述后就会更明了本发明的上述目的和其它优点。

图1示出一种传统的储备式阴极的局部剖面图;

图2示出另一种传统的储备式阴极的局部剖面图;

图3A和图3B分别示出用以解释本发明的储备式阴极制造方法的一个实施例的局部剖面图;

图4A和图4B示出用以解释本发明的储备式阴极制造方法的另一个实施例的局部剖面图。

图3A和图3B分别示出用以解释本发明的储备式阴极制造方法的局部剖面图。在图3A和图3B中，阴极结构包括填满多孔基底材料2的存储容器3和具有开口上端部的圆筒形套筒31，套筒开口的直径小于存储容器3的外径而开口的边缘作为支承面4。存储容器3和圆筒形套筒31之间的支承面4被焊接以形成一个阴极结构。

图4A和图4B分别示出用以解释本发明的储备式阴极制造方法的另一个实施例的局部剖面图。在图4A和图4B中，该阴极结构包括填满多孔基底材料2的存储容器3和具有开口的上端部的圆筒形套筒51，套筒开口的直径等于存储容器3的外径，以及直径与该套筒51的内径相同的固定卡环8。固定卡环8插在套筒51内，然后将存储容器3从套筒51的顶部插入套筒内，以使存储容器3和套筒51都共同焊到固定卡环8上，从而形成一个阴极结构。

这样的储备式阴极由以下三个步骤形成，即，将多孔基底材料2填入存储容器3中;将填满多孔基底材料2的存储容器3通过焊接固定在圆筒形套筒31上;以及应用通常的方法将加热器安装在套筒31内。

在第二步骤中，圆筒形套筒31包括一个上部开口，其直径小于存储容器3的外径，其边缘部分作为支承面4，套筒31本身的外径等于或大于存储容器3的外径。支承面4和存储容器3通过激光焊接或电阻焊接而焊接在一起。

现在将参照两个实施例来详细描述本发明，其中，实施例1的情况是圆筒形套筒的外径大于存储容器3的外径，及它的上部开口的直径小 于存储容器的外径;实施例2的情况是圆筒形套筒的内径等于存储容器的外径和固定卡环的直径等于套筒的内径。

实施例1：

图3示出了第一个实施例的储备式阴极的一部分。首先执行第一步骤，将多孔基底材料2填入存储容器3内。具体地说，将直径为1.4毫米的一个钨块插在存储容器3内。

然后，为了将多孔基底材料2固定在存储容器3中，在将存储容器3的底部向下压时，进行激光焊接。再后，将电子发射材料放置在多孔基底材料2的上面，并在一个氢气加热炉内完成浸渍，在那里，表面上留下的残余材料被除掉。

接着，在第二步骤中，借助具有一个圆形上部开口和一个支承面4将存储容器3焊固在套筒31上。即如图3所示，将一焊接支撑棒5插在套筒31中，而存储容器3的中心与套筒31的中心由左支撑棒6和右支撑棒6′来对齐。在这种状态下，左和右支撑棒6、6′都放置在存储容器3的左侧和右侧，以在焊接期间使存储容器3的中心保持不移动。

之后，借助一个压力焊接棒7将存储容器3向下压，并利用电阻焊接法将存储容器3焊固在套筒31上。这样制成的储备式阴极40示于图3B中，而套筒31的支承面4焊接在存储容器3的底部，形成部分A。

再后，执行第三步骤，将加热器14用传统的方法安装在套筒31中。

按上述方式制成的储备式阴极中，多孔基底材料2不致在焊接期间由于热量而发生劣化。因而，与传统的阴极相比，本发明制成的阴极可以产生较高的表面温度，还可给出稳定的电子发射。

本发明的储备式阴极由于阴极的上部是敞开的，而且套筒31的支承面4与存储容器3焊在一起，从而可防止浸渍在多孔基底材料2中的电子发射材料蒸发或劣化。

实施例2：

图4A和图4B示出了本发明通过以下步骤制造的第二个实施例的储备式阴极60。

先执行第一步骤，将多孔基底材料2按与实施例1相同的方式填入存储容器3中。

然后，执行第二步骤，通过安装在具有上部开口的套筒51内部的固定卡环8，将填满多孔基底材料2的存储容器3焊接在圆筒形套筒51上。该卡环截面是“Γ”形，其外径等于套筒的内径。

亦即，如图4A所示将固定卡环8安装在套筒51内，然后将存储容器3从套筒51的顶部插入套筒51中，以使固定卡环8与存储容器3接触在一起。然后，伸入焊接支撑棒5来固定套筒51内部的固定卡环8，再后，使用压力焊接棒7将多孔基底材料2的表面向下压。

在这种固定方式下，用压力焊接棒7和固定焊接棒5施加压力来执行激光焊接或电阻焊接。

这样，套筒51、固定卡环8以及存储容器3全部焊在一起，并使焊接部分减少到如同图4B所示的在固定卡环8周围那部分那样小。

如上描述的储备式阴极60的优点在于，不仅焊接方法简单方便，而且以固定卡环8的形式提供的内部部件的设施阻止焊接的热量直接传导到多孔基底材料上，因而可以防止电子发射材料蒸发或劣化，这就有可能得到具有稳定特性的储备式阴极10。

另外，由于套筒、固定卡环和存储容器同时被焊接，因而可以防止存储容器3由于焊接部分的强度而引起的从套筒51的位移。

根据本发明，填满多孔基底材料的存储容器焊接在圆筒形套筒上，该圆筒形套筒的外径等于或大于存储容器的外径，套筒的上部开口小于存储容器的外径，而且开口的边缘上所提供的支承面与存储容器焊接在一起。这样，在焊接期间热量传导到多孔基底材料的情况可得以避免，提高了在阴极工作期间的热效率，进而能够得到优异的阴极特性。

因此，成为传统技术缺点的“热传导”这一障碍可得以克服，而且 电子发射材料的蒸发和劣化可得以防止。进而，与传统的阴极相比，表面温度可提高50℃以上，以此改进了快速工作性能。

以上所作的描述仅以典型的储备式阴极而论，然而本发明的方法还可用于储存型和烧结型阴极，而且本发明绝不受上述实施例的限制。本技术领域的人员参照本发明的描述后就可对已公开的实施例作出各种修改或提出其它的实施例，这是很明显的。

Claims (2)

1、制备储备式阴极的一种方法，它包括以下步骤：将多孔基底材料填装在一存储容器内，将上述已填满多孔基底材料的存储容器焊接在一个圆筒形套筒上，及将一加热器安装在上述套筒内，其特征在于还包括：

在焊接上述存储容器的上述步骤中，用激光焊接方法或电阻焊接方法将上述套筒的一个支承面在焊接部分处与上述存储容器相焊接的步骤，上述的套筒具有外径和一上部开口，该外径大于上述存储容器的外径，上述开口小于上述存储容器的外径，为上述存储容器提供上述支承面。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述圆形套筒的内径等于上述存储容器的外径，并且有一个固定卡环装配在所述套筒内，该卡环截面呈“Γ”形，其外径等于套筒的内径，用来将上述存储容器焊接在上述套筒上。

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