CN217361493U - 一种阴极射线管 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种阴极射线管，该阴极射线管包括玻壳、发光结构层、电子枪和与电子枪电连接的电引线组件；玻壳包括管状部和与管状部连接的荧光屏部；电子枪设置在管状部内，用于向荧光屏部发射电子束；发光结构层设置在荧光屏部上，发光结构层在电子束的激发下发射紫外光；电子枪通过电引线组件与外部电连接；玻壳还包括封闭部，封闭部与管状部的远离荧光屏部的一端连接；电引线组件贯穿封闭部，以使电引线组件的一端从封闭部露出，另一端在管状部内与电子枪连接；荧光屏部、管状部以及封闭部的材料为石英玻璃或蓝宝石晶体；玻壳通过荧光屏部、管状部以及封闭部围成密闭的内部空间。

Description

一种阴极射线管

技术领域

本实用新型涉及发光器件领域，尤其涉及一种阴极射线管。

背景技术

紫外光源在杀菌消毒、表面改性、紫外通信等领域具有广阔的应用前景，传统紫外光源主要包括汞灯、紫外LED以及紫外准分子灯。其中，汞灯含有汞，在生产和使用过程中容易造成汞污染；紫外LED转换效率低，生产成本高；紫外准分子灯寿命短，成本高。

阴极射线管是一种采用电子束激发荧光粉从而实现发光显像的元器件，常用于显示设备中。近来，已经积极进行了有关使用阴极射线管实现紫外光发射的器件研究；但是，实现紫外光发射的阴极射线管与传统的用于显像的阴极射线管在结构、性能和产品要求上均存在较大区别。实现紫外发光的阴极射线管尚有诸多技术问题有待攻克，如：封装难度大、发光效率不理想、发光能量低、产业化困难、生产成本高等。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例为解决背景技术中存在的至少一个问题而提供一种阴极射线管。

为达到上述目的，本申请实施例提供了一种阴极射线管，阴极射线管包括：玻壳、发光结构层、电子枪和与所述电子枪电连接的电引线组件；

所述玻壳包括用于容纳所述电子枪的管状部和与所述管状部连接的荧光屏部；

所述电子枪设置在所述管状部内，用于向所述荧光屏部发射电子束；

所述发光结构层设置在所述荧光屏部上，所述发光结构层在所述电子束的激发下发射紫外光；

所述电子枪通过所述电引线组件与外部电连接；

所述玻壳还包括封闭部，所述封闭部与所述管状部的远离所述荧光屏部的一端连接，所述封闭部配置为实现所述管状部的远离所述荧光屏部的一端的端口密封，以及实现所述电引线组件从所述管状部内至所述管状部外的引出；

所述电引线组件贯穿所述封闭部，以使所述电引线组件的一端从所述封闭部露出，另一端在所述管状部内与所述电子枪连接；

所述荧光屏部、所述管状部以及所述封闭部的材料均为石英玻璃或蓝宝石晶体；

所述玻壳通过所述荧光屏部、所述管状部以及所述封闭部围成密闭的内部空间，所述玻壳的内部空间为真空状态，所述玻壳的内部空间的气压在10^-3～10^-6Pa之间。

本申请实施例提供的阴极射线管包括玻壳、发光结构层、电子枪和与电子枪电连接的电引线组件，通过电子枪发射电子束激发发光结构层的方式发出紫外光。本申请实施例中荧光屏部、管状部和封闭部材料均为石英玻璃或蓝宝石晶体，三者可以形成匹配连接，玻壳具有抗震性好、防爆性好等优点，更能满足阴极射线管的气密性要求，可以显著提高光源出光效率。本申请的阴极射线管发光效率高、无污染、成本低，易于大规模生产。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例阴极射线管结构示意图；

图2是本申请一实施例玻壳结构示意图；

图3是本申请另一实施例玻壳结构示意图；

图4是本申请另一实施例玻壳结构示意图；

图5是本申请一实施例发光结构层结构示意图；

图6是本申请一实施例荧光粉层在电子束激发下的发光光谱图；

图7是本申请一实施例电引线组件结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请，而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请实施例，并且能够将本申请公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本申请实施例更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本申请实施例可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本申请实施例发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述；即，这里不描述实际实施例的全部特征，不详细描述公知的功能和结构。

在附图中，为了清楚，层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的技术特征。

应当明白，当某一特征被称为“在……上”、“与……相邻”或“与……连接”时，其可以直接地在其它特征上、与之相邻或与之连接，或者可以存在居间的特征。相反，当某一特征被称为“直接在……上”、“与……直接相邻”或“与……直接连接”时，则不存在居间的元件或层。空间关系术语例如“在……上”、“在……下”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个特征与其它特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它特征下面”或“在其之下”或“在其下”特征将取向为在其它特征“上”。

应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种特征，这些特征不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个特征与另一个特征。因此，在不脱离本实用新型教导之下，下面讨论的第一特征可表示为第二特征。而当讨论的第二特征时，并不表明本实用新型必然存在第一特征。单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述结构和/或步骤的存在，但不排除一个或更多其它结构和/或步骤的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

如图1所示，本申请实施例提供的阴极射线管10包括玻壳20、发光结构层40、电子枪30和电子枪30电连接的电引线组件50。其中，玻壳20包括用于容纳所述电子枪的管状部22和与所述管状部连接的荧光屏21；电子枪30设置在管状部22内，用于向荧光屏部21发射电子束；发光结构层40设置在荧光屏部21上，发光结构层40在电子束的激发下发射紫外光；电子枪30通过电引线组件50与外部电连接；

为了清楚的说明本申请的技术方案，定义了如图1-图4所示的轴线“A”，轴线“A”为荧光屏部21的中心轴线。其中，将轴线“A”的延伸方向称为纵向；可以理解的，轴线“A”的延伸方向垂直于荧光屏部21的表面。荧光屏部21连接于管状部22的一端；荧光屏部21具有朝向管状部22的内表面和远离管状部22的外表面，荧光屏部21的内表面和外表面均与轴线“A”垂直。

可选的，荧光屏部21由一种或多种无机透光材料构成，无机透光材料在190nm-250nm波段范围内的紫外光透射率大于或等于80％。可选的，无机透光材料可以是石英玻璃、蓝宝石或者氟化镁晶体中的一种。进一步地，无机透光材料是石英玻璃或蓝宝石晶体。石英玻璃或蓝宝石晶体相对于普通电子玻璃具有无铅、纯度高等优点，从而可以减少污染、减少杂质对紫外光的吸收，提高阴极射线管紫外光出光效率。

可选的，管状部22材料与荧光屏部21材料均为石英玻璃或蓝宝石晶体。如此，两者的连接为匹配封接，封接位置几乎不存在应力问题，玻壳封接效果好、封接工艺可规模化从而成本低，玻壳具有抗震性好、防爆性好等优点。需要说明地是，本申请实施例中的匹配封接指的是两种封接材料热膨胀系数相近或相同，在高温封接后逐渐冷却过程中两者材料收缩可以保持一致，从而可以消除收缩差而产生的内应力。

作为一种可行的实现方式，荧光屏部21和管状部22先分别形成，然后在高温熔融下进行封接后再冷却形成。由于材料完全一样，荧光屏部21和管状部22软化温度及热膨胀系数基本一致，很容易封接并形成性能稳定的玻壳20。作为另一种可行的实现方式，荧光屏部21和管状部22在一次熔制成型工艺中形成；具体地，将原材料熔融至可塑性的状态，再按照玻壳20的形状和尺寸需求将熔融后的原材料成型冷却，从而获得包括荧光屏部21和管状部22的玻壳20，如此不仅可以提高玻壳20生产效率，同时由于没有封接过程，因而可以进一步降低内部应力。玻壳20具有较高的抗震性和稳定性。

可选的，荧光屏部21呈圆片状，对应的荧光屏部21内表面轮廓为圆形。可选的，管状部22呈圆管状，管状部22内径小于或等于荧光屏部21内表面直径。相对于一般的方形或者其它形状的荧光屏部21内表面，圆形内表面可以在相同面积下接收更多电子束轰击，从而可以提高紫外光的发光强度。不仅如此，如果采用先分别形成荧光屏部21和管状部22再封接的实现方式，那么在荧光屏部21与管状部22的封接过程中，圆片状的荧光屏部21侧面平滑，各个位置封接更容易控制一致，从而可以减小因封接位置厚薄不一致产生的应力。可选的，荧光屏部21厚度在0.5mm-3mm之间。可选的，管状部22的管壁厚度在0.5mm-2mm之间。

如图2-图4所示，玻壳20包括管状部22和荧光屏部21。其中管状部22包括第一筒部220，第一筒部220的内表面与荧光屏部21的内表面相互垂直。可选的，第一筒部220与荧光屏部21可以直接连接(如图2)，也可以不直接连接。不直接连接的情况下，管状部22还可以包括锥部221，第一筒部220通过锥部221与荧光屏部21连接；进一步地，锥部221通过第二管部202与荧光屏部21连接。具体如图2-图4示出了玻壳20的三种可选的实施方式。

如图2所示，作为玻壳20的一种可选的实施方式，管状部22包括第一筒部220，第一筒部220的一端与荧光屏部21连接。可选的，第一筒部220的内表面与荧光屏部21内表面相互垂直，即第一筒部220与荧光屏部21构成了一个底部封闭的圆筒。如此，一方面可以在荧光粉沉淀过程中保持荧光屏内表面的各个区域位置上方的溶液量一致，从而使荧光粉更加均匀的沉淀在荧光屏部21内表面上，另一方面筒状部的侧壁在加工工程中更容易控制厚度，从而更容易实现厚度一致，抗震和防爆性能更好。

如图3所示，作为玻壳20的另一种可选的实施方式，管状部22包括锥部221和第一筒部220。其中，锥部221包括靠近第一筒部220的小开口端和远离第一筒部220的大开口端；锥部221的大开口端与荧光屏部21连接，锥部221的小开口端与第一筒部220连接。电子枪30设置在管状部22内具体为电子枪30设置在第一筒部220内。可选的，锥部221小开口端的端面到荧光屏部21内表面的距离与荧光屏部21的内表面直径的比值在1:0.5-1:4之间，即从而便于控制电子束角度而使电子束均匀的发射到整个荧光屏部21内表面上。

如图4所示，作为玻壳20的另一种可选的实施方式，管状部22包括第一筒部220，锥部221及第二筒部222，第二筒部222内径大于第一筒部220内径。其中，锥部221包括靠近第一筒部220的小开口端和远离第一筒部220的大开口端；第二筒部222的一端与锥部221的大开口端连接，第二筒部222的另一端与荧光屏部21连接，锥部221的小开口端与第一筒部220连接。需要说明的是，锥部221的小开口端的端面、锥部221的大开口端的端面及荧光屏部21的内表面之间相互平行。可选的，第二筒部222的内表面与荧光屏部21的内表面相互垂直，即第二筒部222与荧光屏部21构成了一个底部封闭的圆筒。电子枪30设置在管状部22内具体为电子枪30设置在第一筒部220内。通过设置第二筒部222的内表面与所述与荧光屏部21内表面相互垂直，从而在重力沉淀法中荧光屏部21内表面正上方的溶液量相同，荧光粉可以在重力作用下均匀的沉淀在荧光屏内表面上，即可以让荧光屏内表面各个位置荧光粉厚度更均匀，从而提高发光效果。可选的，第二筒部222的高度大于或等于20mm，从而可以使荧光粉能更均匀的分布在玻壳20底部，提高荧光粉层均匀性。可以理解的是，第二筒部222的高度指的是第二筒部222在轴线“A”方向上的长度。可选的，锥部221小开口端的端面到荧光屏部21内表面的距离与荧光屏部21内表面直径的比值在1:0.5-1:4之间，从而便于控制电子束角度而使电子束均匀的发射到整个荧光屏部21内表面上，否则电子束角度太小或者太大都不利于将电子束均匀的发射到整个荧光屏部21内表面上。可选的，锥部221的小开口端的端面到锥部221的大开口端的端面的距离与所述第二筒部222的高度的比值在0.5:1-2:1之间，从而可以更容易控制电子束使其全部发射到荧光屏部21内表面上，避免了电子束被锥部221内表面阻挡。。

可以理解的，本实施例中锥部221不限于图3或图4所示的从小开口端到大开口端之间的侧壁呈斜率不变的直线延伸的情况，锥部221也可以包含斜率变化的侧壁，甚至可以包含多段子锥部，每段子锥部之间还可以通过其他筒部连接，这里不一一赘述。

可以理解的，锥部221在垂直于轴线“A”的方向上的截面尺寸逐渐变大或变小；筒部在垂直于轴线“A”的方向上的截面尺寸不变。

可选的，如图2-图4所示，玻壳20还包括封闭部23，封闭部23与管状部22的远离荧光屏部21的一端连接。封闭部23配置为实现管状部22的远离荧光屏部21的一端的端口密封。玻壳20通过荧光屏部21、管状部22以及封闭部23围成密闭的内部空间，玻壳20的内部空间为真空状态，具体的，玻壳20的内部空间的气压在10^-2～10^-7Pa之间，从而可以减小内部空间残留空气对电子束和阴极的影响。可选的，封闭部23的厚度大于管状部22的管壁的厚度且小于管状部22的内径。可选的，封闭部23的材料为石英玻璃或蓝宝石晶体。现有的紫外光源中汞灯和准分子紫外灯都属于气体放电灯，气体放电灯内部气压是外部气压之间的5-10倍，本申请实施例中的外部气压是玻壳内部气压的10⁷-10¹²倍；因此相对于气体放电灯，本申请实施例玻壳的封接要求和气密性要求要高很多，荧光屏部材料、封闭部材料和管状部材料均为石英玻璃或蓝宝石晶体，从而可以更好的形成匹配封接，达到玻壳的气密性要求。可选的，封闭部23例如通过将管状部22一端形变后形成，具体可以通过将管状部22的开口端在高温加热熔融状态下压制后降温而形成；其中，形成的封接部最大截面与轴线“A”平行。在具体应用中，封闭部23为扁平状，扁平状的封接部的长度大于15mm，封接部的长度为沿轴线“A”方向上的长度。可以理解的是，扁平状的封闭部23具体是指封闭部23的长度和宽度都明显大于封闭部23厚度，例如封闭部23的长度大于15mm，宽度大于10mm，厚度小于4mm。需要说明的是，在将管状部22的一端形变为封闭部23的过程中，在管状部22与封闭部23之间还会形成过渡部24；过渡部24一端与管状部22衔接，另一端与封闭部23衔接；过渡部24具体是指管状部22一端经过压制形变后管口逐渐闭合但尚未完全闭合的部分。相对于传统的的封接方式，本申请实施例提供的封闭部23具有更好的封接效果，一方面封闭部和管状部材料均为石英玻璃或蓝宝石晶体，从而可以形成匹配封接，封装效果好，满足玻壳气密性要求；另一方面直接由管状部开口端形变形成的封闭部在高温加热封接过程中可以形成平滑的连接，封接方便简单，同时具有更好的连接效果。

可选的，如图2-图4所示，玻壳20还包括排气部25。具体的，在管状部22上设置有排气部25，排气部25一端与管内相连，另一端密封。可选的，排气部25的材料与管状部22的材料相同。具体应用中，将管状部22侧壁局部高温加热成熔融状态，然后将两端具有开口的排气管的一端插入被高温加热成熔融状态的侧壁，降温冷却后排气管固定在管状部22上；需要排气操作时，将排气管另一端开口与抽气设备相连并进行抽气操作，当管内真空度达到预设值时，将排气管的另一端加热成熔融状态后压制密封，降温后而形成排气部。可选的，排气部25设置在靠近电子枪30一侧的管状部22上，即排气部25与电子枪30之间的距离小于排气部25与荧光部的距离。具体的，在管状部22包括锥部221的实施例中，排气部25设置在第一筒部220上，第一筒部220内外表面没有其它的涂敷物，设置排气部更方便。

可选的，阴极射线管10还包括阳极金属杆(图中未示出)。阳极金属杆贯穿管状部22，具体的，阳极金属杆的一端设置在管状部22内并与管状部22内壁的导电层相连，阳极金属杆的另一端设置在管状部22上并且与外部高压连接，从而管状部22内壁形成高压电场。可选的，阳极金属杆中间部位与管状部22熔合连接。具体地，阳极金属杆表面镀有一层过渡金属膜，其中过渡金属膜热膨胀系数介于玻壳20和阳极金属杆之间；阳极金属杆为钨杆，过渡金属膜可以为镍膜。通过过渡金属膜从而减小热膨胀系数不匹配造成的内应力问题，提高了封接效果。可选的，阳极金属杆设置在靠近荧光屏部21的一侧的管状部22上。

如图5所示为本申请一实施例发光结构层示意图，其中，发光结构层40包括荧光粉层41和导电层42；荧光粉层41设置在荧光屏部21上，导电层42设置在荧光粉层41。电子枪用于向荧光屏部发射电子束，具体用于将全部或大部分电子束发射至荧光粉层41上，荧光粉层41在电子束激发下发射紫外光。

在具体应用中，荧光粉层41设置在荧光屏部21的内表面上。这里，内表面是指荧光屏部21的靠近电子枪30一侧的表面。可选的，荧光粉层41厚度在5-50μm之间。这里，荧光粉层41厚度是荧光屏部21内表面与荧光粉层41表面之间的距离，其中荧光粉层41表面指的是荧光粉层41朝向电子枪30一侧的表面。

可选的，荧光粉层41在电子束激发下发射的紫外光的主发射峰的波长在190nm-250nm之间。需要说明的是，本申请实施例中的主发射峰指的是在电子束激发下发射的发光强度最大的发射峰；容易理解地，如果发射的紫外光还包括其他发射峰，则任一其他发射峰的发光强度小于主发射峰的发光强度。需要说明的，不同发射峰的波长之间至少相隔5nm；如果不同发射峰的波长相隔在5nm以内，则将其视为同一个发射峰。紫外光中波长越短能量越强穿透力越弱，例如在杀菌消毒领域，越短波长紫外光能量越高，不仅能破坏病毒或细菌细胞的DNA，同时穿透力弱从而可以减少对人体皮肤的伤害，因此波长越短的紫外光应用前景越巨大。本申请实施例中的阴极射线管利用电子束激发荧光粉层的方式发射紫外光，发射的紫外光的主发射峰波长在190nm-250nm之间，相对于254nm的汞灯和紫外LED灯，本申请实施例发射的紫外光波长更小，能量更强，同时发光强度可调，发光频率可调，在杀菌消毒、紫外通信以及紫外固化灯领域具有更广阔的应用前景。

可选的，荧光粉层41在电子束激发下发射的紫外光在波长190nm-250nm之间的累积发射强度大于波长在250nm-300nm之间的累积发射强度。累积发射强度指的是在一定波长范围下的累积强度之和，用公式表示是G＝∫f(x)dx，其中G表示累积发射强度，x表示波长，f(x)表示波长x时的发射强度。

如图5所示，本申请实施例中的荧光粉层41可以包括荧光粉410，荧光粉层41在电子束激发下发射紫外光具体为荧光粉410在电子束激发下发射紫外光。

可选的，荧光粉410包括基质材料和掺杂元素，其中掺杂元素掺入基质材料中形成杂质缺陷而引起发光。选的，掺杂元素含有Nd、Pr或Bi，元素Nd、Pr或Bi在吸收电子束能量后可以发射小于250nm的紫外光，同时具有发光效率高、发光波长短等优点。可选的，基质材料为稀土磷酸盐，稀土磷酸盐具有声子能量低，性质稳定等优点，作为基质材料能耐电子束轰击，可以显著提高荧光粉层的发光强度和使用寿命。

作为一种可选的实施方式，荧光粉中含有掺杂元素，掺杂元素含有选自Nd，Pr，Bi中的至少一种，掺杂元素受电子束激发后发射紫外光。可选的，作为掺杂元素，Nd、Pr、Bi主要有稳定的三价电子配置。进一步地，荧光粉可以包括以下至少之一：RePO₄:Z₁、LaP₅O₁₄:Z₁、CaSO₄:Z₁、SrSO₄:Z₁、NaYF₄:Z₁、LiYF₄:Z₁、KYF₄:Z₁、LiLaP₄O₁₂:Z₁、Y₂(SO₄)₃:Z₁、YAlO₃:Z₁、YF₃:Z₁；其中Re表示选自Y、La、Lu、Sr、Gd、Sm、Ce中的一种或多种，Z₁表示掺杂元素，掺杂元素含有选自Nd、Pr、Bi中的一种元素。可选的，掺杂元素与基质材料中被掺杂元素的摩尔比小于5:95。如图6所示，含有YPO₄:Nd荧光粉的荧光粉层(Nd的掺杂浓度为1％，即Y和Nd的摩尔比为99:1)发射的紫外光的主发射峰波长为195nm，第一次发射峰波长为277nm，第二次发射峰波长为240nm；图中的发光光谱曲线在波长190nm-250nm之间的强度积分面积为14.3，发光光谱曲线在波长250nm-300nm之间的强度积分面积为8.9，发射的紫外光在波长190nm-250nm范围内的累积发射强度大于波长在250nm-300nm之间的累积发射强度。如表1显示了本申请实施例中的荧光粉的阴极射线发射光谱中的主发射峰波长，表中荧光粉掺杂元素浓度为1％，电子束加速电压为10kV。需要理解的是，荧光粉的阴极射线发光光谱中主发射峰的波长受荧光粉的粒径、掺杂浓度以及电子束加速电压的影响，不同条件下主发射峰波长由可能是不同的；同时本申请实施例的荧光粉是电子束激发下发光荧光粉，这与光致发光荧光粉是完全不同的；即使相同荧光粉，在电子束激发下和光照激发下的光谱曲线也不是完全相同的。

序号	荧光粉	主发射峰波长(nm)
			1	LiYF<sub>4</sub>:Pr	218
2	KYF<sub>4</sub>:Pr	235
			3	YPO<sub>4</sub>:Pr	232
4	LaPO<sub>4</sub>:Pr	225
			5	YAlO<sub>3</sub>:Pr	245
6	YPO<sub>4</sub>:Bi	241
			7	YPO<sub>4</sub>:Nd	195
8	LuPO<sub>4</sub>:Pr	235
			9	LaPO<sub>4</sub>:Bi	234
10	LaPO<sub>4</sub>:Nd	192

表1

作为另一种可选的实施方式，荧光粉中含有掺杂元素，掺杂元素选自Nd、Pr、Bi中的至少两种掺杂元素受电子束激发后发射紫外光；掺杂元素中，Nd，Pr，Bi主要有稳定的三价电子配置，在电子束激发下Nd、Pr、Bi相互之间可以形成能量传递从而提高紫外光的发光强度。进一步地，荧光粉可以包括以下至少之一：RePO₄:Z₂、LaP₅O₁₄:Z₂、CaSO₄:Z₂、SrSO₄:Z₂、NaYF₄:Z₂、LiYF₄:Z₂、KYF₄:Z₂、LiLaP₄O₁₂:Z₂、Y₂(SO₄)₃:Z₂、YAlO₃:Z₂、YF₃:Z₂；其中Re表示选自Y，La，Lu，Sr，Gd，Sm，Ce中的一种或多种，Z₂表示掺杂元素，掺杂元素含有选自Nd、Pr、Bi中的两种元素。可选的，掺杂元素与被掺杂元素的摩尔比小于5:95。如图7所示为荧光粉层厚度相同的情况下，分别含有YPO₄:Nd(Nd掺杂浓度为1％)，YPO₄:Bi(Bi掺杂浓度为1％)以及YPO₄:Nd,Bi(Nd掺杂浓度为1％，Bi掺杂浓度为1％)荧光粉的荧光粉层在电子束激发下的发光光谱图，其中含有YPO₄:Nd荧光粉的荧光粉层主发射峰的波长为195nm，第一次发射峰波长为277nm，第二次发射峰波长为240nm；含有YPO₄:Bi荧光粉的荧光粉层主发射峰波长为241nm；含有YPO₄:Nd,Bi荧光粉的荧光粉层主发射峰波长为241nm，第一发射峰波长为195nm，第二次发射峰波长为277nm。从图中可以看出，含有YPO₄:Nd,Bi荧光粉的荧光粉层在195nm和277nm的发光强度都小于YPO₄:Nd的发光强度，而在241nm的发光强度大于YPO₄:Bi的发光强度；这是由于在含有YPO₄:Nd,Bi荧光粉的荧光粉层中，掺杂元素Nd与掺杂元素Bi之间形成能量传递，即Nd吸收的电子能量有一部分传递给了Bi，不仅提高了Bi元素在241nm处的发光强度，同时也提高了荧光粉层在小于300nm范围内整体的紫外光发射强度。从图中也可以明显看出三种荧光粉层发射的紫外光波长在190nm-250nm之间范围内的累积发射强度都大于波长在250nm-300nm之间的累积发射强度。

如图7为本申请一实施例的电引线组件示意图，图中电引线组件50贯穿封闭部23，以使电引线组件50的一端从封闭部23露出，另一端在管状部22内与电子枪30连接，电子枪30通过电引线组件50与外部电路连接。可选的，电引线组件50包括多根电引线500，电子枪30通过电引线500实现与外部电路电连接。具体的，不同的电引线之间分别连接外部独立的输入电压，从而使电子枪各部分电压可以分别独立控制。

可选的，电引线组件50至少包括四根的电引线。

可选的，至少一根电引线与电子束加速区金属圆筒电连接。通过将电引线与电子加速区金属圆筒电连接，从而外部电路可以直接通过电引线为电子加速区提供5kV-20kV的高压电位，连接更加方便简单，从而可以避免了在玻壳20上再额外设置用于高压电位连接的阳极金属杆。

可选的，电引线500包括上端金属丝501，中间金属片502以及下端金属丝503，中间金属片502分别与上端金属丝501和下端金属丝503连接；中间金属片502被封闭在封闭部23内；上端金属丝501一部分被封闭在封闭部23内，另一部分伸出封闭部23用于与外部电路连接；下端金属丝503一部分被封闭在封闭部23内，另一部分与阴极组件31和/或电极组件32连接。对于电引线组件50包括多根电引线500的情况，多根电引线500中的每一根电引线500可以具有相同的结构；每一根电引线500均可以包括上端金属丝501，中间金属片502以及下端金属丝503；当然，本申请实施例也不排除多根电引线500具有不同结构的情况。封闭部23的密闭情况会直接影响到玻壳内的气密性，电引线热膨胀系数与玻壳热膨胀系数相差较大，通过厚度较薄的金属片以及扁平状的封闭部，能使金属片更好的被封闭在封闭部内，保持良好的密闭性。

可选的，中间金属片502沿轴线“A”方向的边缘呈刀刃状。封闭部23形成过程中会产生拉伸的力，中间金属片502在沿封闭部23拉伸方向的上呈刀刃状边缘可以随着拉伸力产生细微的塑性变形，从而可以使中间金属片502更好的被封闭部23封闭，形成良好的密闭性。需要说明的是，本申请实施例中的刀刃状具体表现为中间金属片在边缘厚度逐渐变小，例如中间金属片靠近边缘的位置厚度为0.6mm，最边缘的位置厚度为0.1mm厚度，从靠近边缘到最边缘的厚度是逐渐变小的。

可选的，电引线组件50还包括固定柱51，下端金属丝503贯穿固定柱51后与中间金属片502连接，固定柱51用于固定电引线，防止电引线弯折变形，避免多根电引线之间相互接触。可选的，固定柱51材料为石英玻璃，石英玻璃更隔热耐高温，从而避免受高温加热影响。

可选的，电引线组件50还包括连接片55，下端金属丝503通过连接片55与电子枪30电连接。具体的，下端金属丝503通过焊接与连接片55连接，连接片55通过金属丝57与电子枪30连接。可选的，连接片55的形状为L形，从而可以占用更小的空间更小，更方便的使得连接更加方便。可选的，电引线500材料为钼。可选的，连接片55材料为不锈钢，金属丝57材料为不锈钢。可选的，电引线组件50还包括缓冲金属片56。具体的，下端金属丝503通过缓冲金属片56与连接片55连接，缓冲金属片56焊接在连接片55上，下端金属丝503焊接在缓冲金属片56上，连接片55通过金属丝57与电极组件32或阴极组件31连接。可选的，缓冲金属片56材料为镍。通过缓冲金属和连接片，从而可以降低因材料热膨胀系数不同而造成连接不良的情况，提高连接的稳定性。

可选的，上端金属丝501和下端金属丝503的截面直径均大于中间金属片502的中心厚度。

可选的，上端金属丝501和下端金属丝503的截面直径均在0.5mm-0.8mm之间。

可选的，中间金属片502的中心厚度在0.1mm-0.4mm之间。可选的，中间金属片502为长方形金属片，且长方形金属片的长边沿“A”轴方向延伸，长边的长度大于等于10mm。需要理解的是，本申请实施例中的中间金属片除刀刃状边缘位置厚度会有变化外，其它位置厚度基本相同。中间金属片502的中心厚度指的是中间金属片502上除刀刃状边缘位置以外的区域的厚度。

本申请实施例提供的阴极射线管包括玻壳、发光结构层、电子枪和与电子枪电连接的电引线组件，通过电子枪发射电子束激发发光结构层的方式发出紫外光。本申请实施例中荧光屏部、管状部和封闭部材料均为石英玻璃或蓝宝石晶体，三者可以形成匹配连接，玻壳具有抗震性好、防爆性好等优点，更能满足阴极射线管的气密性要求，可以显著提高光源出光效率。本申请的阴极射线管发光效率高、无污染、成本低，易于大规模生产。

以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请实施例的具体实施例而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上各具体实施例中的各技术特征，在不冲突的情况下，可以任意组合。

Claims (17)

1.一种阴极射线管，其特征在于，包括：玻壳、发光结构层、电子枪和与所述电子枪电连接的电引线组件；

所述玻壳包括用于容纳所述电子枪的管状部和与所述管状部连接的荧光屏部；

所述电子枪设置在所述管状部内，用于向所述荧光屏部发射电子束；

所述发光结构层设置在所述荧光屏部上，所述发光结构层在所述电子束的激发下发射紫外光；

所述电子枪通过所述电引线组件与外部电连接；

所述玻壳还包括封闭部，所述封闭部与所述管状部的远离所述荧光屏部的一端连接，所述封闭部配置为实现所述管状部的远离所述荧光屏部的一端的端口密封，以及实现所述电引线组件从所述管状部内至所述管状部外的引出；

所述电引线组件贯穿所述封闭部，以使所述电引线组件的一端从所述封闭部露出，另一端在所述管状部内与所述电子枪连接；

所述荧光屏部、所述管状部以及所述封闭部的材料均为石英玻璃或蓝宝石晶体；

所述玻壳通过所述荧光屏部、所述管状部以及所述封闭部围成密闭的内部空间，所述玻壳的内部空间为真空状态。

2.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，所述封闭部的厚度大于所述管状部的管壁的厚度且小于所述管状部的内径。

3.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，所述电引线组件包括多根电引线；

所述电引线包括上端金属丝，中间金属片和下端金属丝，其中所述中间金属片的两端分别与所述上端金属丝和所述下端金属丝连接；

所述中间金属片被封闭在所述封闭部内。

4.如权利要求3所述的阴极射线管，其特征在于，所述中间金属片沿轴线方向的边缘呈刀刃状。

5.如权利要求3所述的阴极射线管，其特征在于，所述上端金属丝和所述下端金属丝的截面直径均在0.5mm-0.8mm之间，所述中间金属片的中心厚度在0.1mm-0.4mm之间。

6.如权利要求3所述的阴极射线管，其特征在于，所述电引线组件还包括固定柱，所述多根电引线中各根电引线的下端金属丝均贯穿所述固定柱。

7.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，所述荧光屏部的内表面轮廓为圆形。

8.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，所述管状部包括第一筒部；

所述第一筒部的内表面与所述荧光屏部的内表面相互垂直。

9.如权利要求8所述的阴极射线管，其特征在于，所述第一筒部与所述荧光屏部连接。

10.如权利要求9所述的阴极射线管，其特征在于，所述管状部还包括锥部；所述锥部包括小开口端和大开口端；

所述第一筒部与所述锥部的小开口端连接。

11.如权利要求10所述的阴极射线管，其特征在于，所述管状部还包括第二筒部；

所述第二筒部的一端与所述锥部的大开口端连接，所述第二筒部的另一端与所述荧光屏部连接；

所述第二筒部的内径大于所述第一筒部的内径。

12.如权利要求11所述的阴极射线管，其特征在于，所述第二筒部的内表面与所述荧光屏部的内表面相互垂直。

13.如权利要求11所述的阴极射线管，其特征在于，所述锥部的小开口端的端面到所述锥部的大开口端的端面的距离与所述第二筒部的高度的比值在0.5:1-2:1之间。

14.如权利要求13所述的阴极射线管，其特征在于，所述第二筒部的高度大于或等于20mm。

15.如权利要求10所述的阴极射线管，其特征在于，所述锥部的小开口端的端面到所述荧光屏部的内表面的距离与所述荧光屏部的内表面的直径的比值在1:0.5-1:4之间。

16.如权利要求10所述的阴极射线管，其特征在于，所述玻壳还包括排气部，所述排气部设置在所述管状部上，所述排气部一端与所述管状部的管内相连，另一端密封。

17.如权利要求16所述的阴极射线管，其特征在于，所述排气部设置在所述第一筒部上。

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