CN103715053B - 一种紫外光电管及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种紫外光电管，包括管壳，所述管壳连接有阳极，所述阳极的下方设置有阴极，所述阳极包括一个向下凸起的阳极本体，所述阳极本体设置有敞口朝上的安装槽，所述安装槽内设置有光窗，所述阳极本体的外型与管壳上端的内壁形状相互适配，所述阳极本体的下端插接于管壳的上部，所述阳极本体的上端设置第一定位卡环，所述第一定位卡环由阳极本体的上方向外侧凸起，所述第一定位卡环的下缘与管壳的上端面连接，通过将光窗放置于预设在阳极本体上的安装槽中，再通过第一定位卡环稳定搭接于管壳的上方，这样的方式不仅连接强度好，结构更加稳定，而且生产制造方便，成本低廉，易于加工制造，并且产品的结构稳定性更好。
Description
技术领域
本发明涉及一种光器件及其制造方法，尤其适用于紫外光电管及其制造方法。
背景技术
紫外光电管是利用物质在光的照射下发射电子的外光电效应而制成的光电器件之一，通常由一个阴极和一个阳极构成，并且密封在一只真空玻璃管内，阴极装在玻璃管内壁上，其上涂有光电发射材料，而阳极朝向光照方向并置于玻璃管的中央，当入射紫外线照射在紫外管阴极板上时，电子克服金属表面对它的束缚而逸出金属表面，形成电子发射，紫外光电管多用于紫外线测量、火焰监测等。
申请号为201120343887.6的中国实用新型专利《一种紫外光电管》公开了一种紫外光电管，包括管壳和管座，所述管壳顶部有开口，所述管座和管壳封装抽真空形成密封腔体，所述腔体内包括阴极，所述阴极上方设有阳极，所述阴极和阳极之间设有极间绝缘件，所述阳极上方设有由透紫材料制成的光窗，所述光窗在所述管壳开口处与管壳封接，所述阳极连接阳极引脚，所述阴极连接阴极引脚，所述阴极引脚和阳极引脚伸出于管座之外，所述阳极包括透紫材料基体以及覆于基体表面的纳米级透紫金属膜层，所述阴极包括非金属基体以及覆于基体表面的掺杂金属膜层，然而，现有的结构仍然存在结构复杂，加工制造难度大，连接强度较差等不足之处。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述不足之处，提供一种易于生产制造、结构简单稳定的紫外光电管。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种紫外光电管，包括管壳，所述管壳连接有阳极，所述阳极的下方设置有阴极，所述阳极包括一个向下凸起的阳极本体，所述阳极本体设置有敞口朝上的安装槽，所述安装槽内设置有光窗，所述阳极本体的外型与管壳上端的内壁形状相互适配，所述阳极本体的下端插接于管壳的上部，所述阳极本体的上端设置第一定位卡环，所述第一定位卡环由阳极本体的上方向外侧凸起，所述第一定位卡环的下缘与管壳的上端面连接。采用这样的结构，通过将光窗放置于预设在阳极本体上的安装槽中，再通过第一定位卡环稳定搭接于管壳的上方，这样的方式不仅连接强度好，结构更加稳定，而且生产制造方便，成本低廉，易于加工制造，并且产品的结构稳定性更好。
优选的，所述阴极包括向上凸起的阴极本体，所述阴极本体的外型与管壳下端的内壁形状相互适配，所述阴极本体的上端插接于管壳的下部，所述阴极本体的下端设置有第二定位卡环，所述第二定位卡环由阴极本体的下方向外侧凸起，所述第二定位卡环的上缘与管壳的下端面连接。采用这样的结构，使得阴极与管壳之间连接更加稳定，不仅整体稳定性和密封性能更好，而且更有利于保持管壳内部的真空度，防止因漏气导致内部元件过氧化。
最优选的，所述管壳由陶瓷制成。陶瓷可采用95瓷或99瓷，效果最佳。需要说明的是，该管壳还可以是与陶瓷耐高温性能相近的高硼硅玻璃或石英玻璃。
最优选的，在陶瓷制成的管壳的上下端面均设置有金属化层。采用这样的结构，连接更加稳定、紧密。
最优选的，所述管壳的壁厚为0.30mm～0.40mm。
优选的，所述阳极的下端面与阴极的上端面之间的距离为0.30mm～0.40mm。
优选的，所述阴极设置有排气管，所述排气管由阴极的下方连通至管壳内部。采用这样的结构，易于对管壳内部进行充气、放气。
最优选的，该排气管由紫铜管或无氧铜管。
一种紫外光电管的制造方法，包括以下步骤：
a、根据管壳的上端面尺寸，对阳极进行加工，形成外型与管壳上端的内壁的阳极本体，以及由阳极本体的上方向外侧凸起并与管壳的上端面连接的第一定位卡环；
b、将加工好的阳极本体插接于管壳的上部，第一定位卡环设置于管壳的上端面，并在阳极本体与管壳的配合面、以及第一定位卡环与管壳的配合面填充焊料，焊接；
c、将光窗设置于阳极本体的安装槽中并加热；
d、将阴极与管壳的下端连接，并抽真空完成封装。
采用这样的方式制造紫外光电管，不仅制造方便，并且光窗与管壳之间连接更加紧密、稳定。
优选的，所述光窗由高硼玻璃制成，所述阳极和阴极均由可伐合金制成，所述管壳由陶瓷制成。采用这样的结构，由于高硼玻璃较现有的蓝宝石材料制作光窗相比，虽然透光性能差异不大，但高硼玻璃具有成本低廉、刚性较好、制造加工所需的工艺条件较低，更加易于生产制造。
优选的，所述步骤c中，首先在光窗与安装槽的接触面涂抹玻璃粉，再升温至800℃～1000℃加热烧结。采用这样的方式，由于可伐材料在加热氧化后表面形成氧化膜，并且高硼玻璃与氧化膜的化学性质是亲和的，在加热的时候使得其结合更加紧密。
优选的，所述步骤c中，所述加热的方式为感应加热。采用这样的方式，具有成本低廉、加热效率高的有益效果。
优选的，所述步骤d中，封装前对管壳的内部充氦气或氢气。采用这样的方式，在这样的环境下，内部器件对紫外光更加敏感。
优选的，所述步骤b中，管壳与阳极本体、管壳与第一定位卡环之间的焊接方式为银铜焊；所述步骤d中，管壳与阴极、管壳与第二定位卡环之间的焊接方式为银铜焊。采用这样的方式，具有流动性好、连接强度高的有益效果。
优选的，所述步骤d之前，对阴极朝向阳极一侧的表面进行研磨，研磨之后对该表面喷金刚砂。采用这样的方式，能够在阴极的表面形成均匀的凹坑，光照射过来时形成漫反射，效果更佳。
优选的，所述步骤d之前，对光窗的上表面进行研磨，直至其表面粗糙度在0.8微米以下，研磨后进行电化学抛光，最后进行超声波清洗并烘干处理。采用这样的方式，使得光窗的表面光洁度更佳。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过将光窗放置于预设在阳极本体上的安装槽中，再通过第一定位卡环稳定搭接于管壳的上方，这样的方式不仅连接强度好，结构更加稳定，而且生产制造方便，成本低廉，易于加工制造，并且产品的结构稳定性更好。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明又一实施方式的结构示意图；
图中标记：管壳—1；阳极本体—2；安装槽—3；光窗—4；第一定位卡环—5；阴极本体—6；第二定位卡环—7；排气管—8。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
如图1所示，本实施例一种紫外光电管，包括管壳1，本实施例中，管壳1由陶瓷制成，具体的，陶瓷采用95瓷或99瓷，管壳1的壁厚为0.30mm～0.40mm，管壳1连接有阳极，阳极的下方设置有阴极，在陶瓷制成的管壳1的上下端面均设置有金属化层，使得管壳1与其它部件连接更加稳定、紧密，阳极包括一个向下凸起的阳极本体2，阳极本体2设置有敞口朝上的安装槽3，安装槽3内设置有光窗4，阳极本体2的外型与管壳1上端的内壁形状相互适配，阳极本体2的下端插接于管壳1的上部，阳极本体2的上端设置第一定位卡环5，第一定位卡环5由阳极本体2的上方向外侧凸起，第一定位卡环5的下缘与管壳1的上端面连接；阴极包括向上凸起的阴极本体6，阴极本体6的外型与管壳1下端的内壁形状相互适配，阴极本体6的上端插接于管壳1的下部，阴极本体6的下端设置有第二定位卡环7，第二定位卡环7由阴极本体6的下方向外侧凸起，第二定位卡环7的上缘与管壳1的下端面连接，采用这样的结构，使得阴极与管壳1之间连接更加稳定，不仅整体稳定性和密封性能更好，而且更有利于保持管壳1内部的真空度，防止因漏气导致内部元件过氧化，阳极的下端面与阴极的上端面之间的距离为0.30mm～0.40mm，在阴极设置有排气管8，排气管8的上端由阴极的上端面连通至管壳1内部，排气管8的下端由阴极的底部向下伸出，易于对管壳1内部进行充气、放气，该排气管8由紫铜管或无氧铜管。
采用上述结构，通过将光窗4放置于预设在阳极本体2上的安装槽3中，再通过第一定位卡环5稳定搭接于管壳1的上方，这样的方式不仅连接强度好，结构更加稳定，而且生产制造方便，成本低廉，易于加工制造，并且产品的结构稳定性更好。
一种紫外光电管的制造方法，包括以下步骤：
a、根据管壳1的上端面尺寸，对阳极进行加工，形成外型与管壳1上端的内壁的阳极本体2，以及由阳极本体2的上方向外侧凸起并与管壳1的上端面连接的第一定位卡环5；
b、将加工好的阳极本体2插接于管壳1的上部，第一定位卡环5设置于管壳1的上端面，并在阳极本体2与管壳1的配合面、以及第一定位卡环5与管壳1的配合面填充焊料，焊接，该管壳1由陶瓷制成，管壳1与阳极本体2、管壳1与第一定位卡环5之间的焊接方式为银铜焊；
c、将光窗4设置于阳极本体2的安装槽3中并加热；其中，光窗4由高硼玻璃制成，首先在光窗4与安装槽3的接触面涂抹玻璃粉，再升温至800℃～1000℃加热烧结。采用这样的方式，由于可伐材料在加热氧化后表面形成氧化膜，并且高硼玻璃与氧化膜的化学性质是亲和的，在加热的时候使得其结合更加紧密；本步骤中，加热的方式为感应加热。采用这样的方式，具有成本低廉、加热效率高的有益效果；
在阳极本体2加热完成后，对光窗4的上表面进行研磨，直至其表面粗糙度在0.8微米以下，研磨后进行电化学抛光，最后进行超声波清洗并烘干处理。采用这样的方式，使得光窗4的表面光洁度更佳；并对阴极朝向阳极一侧的表面进行研磨，研磨之后对该表面喷金刚砂。采用这样的方式，能够在阴极的表面形成均匀的凹坑，光照射过来时形成漫反射，效果更佳。
d、将阴极与管壳1的下端连接，并抽真空完成封装，管壳1与阴极、管壳1与第二定位卡环7之间的焊接方式为银铜焊，封装前对管壳1的内部充氦气或氢气。采用这样的方式，在这样的环境下，内部器件对紫外光更加敏感；阳极和阴极均由可伐合金制成，由于高硼玻璃较现有的蓝宝石材料制作光窗4相比，虽然透光性能差异不大，但高硼玻璃具有成本低廉、刚性较好、制造加工所需的工艺条件较低，更加易于生产制造。
图2所示为本发明的又一种实施方式，其中，管壳1的上端将阳极本体2的侧部整体包覆；另外，在阴极6设置有排气管8，排气管8由阴极6伸入至管壳1内部，并且排气管8的上端面高于阴极6的上端面。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (8)
1.一种紫外光电管的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、根据管壳的上端面尺寸，对阳极进行加工，形成外型与管壳上端的内壁形状相互适配的阳极本体，以及由阳极本体的上方向外侧凸起并与管壳的上端面连接的第一定位卡环；
b、将加工好的阳极本体插接于管壳的上部，第一定位卡环设置于管壳的上端面，并在阳极本体与管壳的配合面、以及第一定位卡环与管壳的配合面填充焊料，焊接；
c、将光窗设置于阳极本体的安装槽中并加热；
d、将阴极与管壳的下端连接，并抽真空完成封装。
2.根据权利要求1所述的紫外光电管的制造方法，其特征在于：所述光窗由高硼玻璃制成，所述阳极和阴极均由可伐合金制成，所述管壳由陶瓷制成。
3.根据权利要求2所述的紫外光电管的制造方法，其特征在于：所述步骤c中，首先在光窗与安装槽的接触面涂抹玻璃粉，再升温至800℃～1000℃加热烧结。
4.根据权利要求3所述的紫外光电管的制造方法，其特征在于：所述步骤c中，所述加热的方式为感应加热。
5.根据权利要求4所述的紫外光电管的制造方法，其特征在于：所述步骤d中，封装前对管壳的内部充氦气或氢气。
6.根据权利要求1所述的紫外光电管的制造方法，其特征在于：所述步骤b中，管壳与阳极本体、管壳与第一定位卡环之间的焊接方式为银铜焊；所述步骤d中，管壳与阴极、管壳与第二定位卡环之间的焊接方式为银铜焊，该第二定位卡环由阴极本体的下方向外侧凸起，并且该第二定位卡环的上缘与管壳的下端面连接。
7.根据权利要求1所述的紫外光电管的制造方法，其特征在于：所述步骤d之前，对阴极朝向阳极一侧的表面进行研磨，研磨之后对该表面喷金刚砂。
8.根据权利要求1所述的紫外光电管的制造方法，其特征在于：所述步骤d之前，对光窗的上表面进行研磨，直至其表面粗糙度在0.8微米以下，研磨后进行电化学抛光，最后进行超声波清洗并烘干处理。
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