FR2761807A1

FR2761807A1 - Procede de nettoyage de la cathode d'un tube a rayons cathodiques et procede pour faire le vide dans un tube a rayons cathodiques

Info

Publication number: FR2761807A1
Application number: FR9804110A
Authority: FR
Inventors: Kazuo Konuma
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-04-03
Filing date: 1998-04-02
Publication date: 1998-10-09
Anticipated expiration: 2018-04-02
Also published as: FR2761807B1; US6042441A; JP2962270B2; JPH10283930A

Abstract

Un fixateur de gaz dans un corps de tube est chauffé dans un processus de mise sous vide d'un tube à rayons cathodiques, et pendant l'émission de gaz simultanée due au chauffage du fixateur de gaz, des électrons sont émis à partir de la cathode. Ensuite, le tube de mise sous vide du corps de tube est scellé pour maintenir un vide poussé en utilisant la fonction d'absorption du fixateur de gaz.

Description

PROCEDE DE NETTOYAGE DE LA CATHODE D'UN TUBE A RAYONS
CATHODIQUES ET PROCEDE POUR FAIRE LE VIDE DANS UN TUBE
A RAYONS CATHODIQUES
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention
La présente invention se rapporte à un tube à rayons cathodiques ayant un fixateur de gaz, ou sorbeur, pour obtenir un vide pousse.

2. Description de l'art antérieur
Un tube à rayons cathodiques classique est traité pour davantage augmenter le niveau de son vide en faisant d'abord le vide dans un tube à rayons cathodiques comportant un fixateur de gaz, ou sorbeur, ensuite en scellant le tube dans lequel on a fait le vide, en chauffant le fixateur de gaz par un dispositif de chauffage par induction à haute fréquence pour le vaporiser et le diffuser pour absorber, de ce fait, le gaz résiduel dans le tube à rayons cathodiques.

Comme exemples de tube à rayons cathodiques (CRT), il y a le tube de Braun ou le panneau d'affichage plat (FDP) à utiliser dans un récepteur de télévision ou dans un écran de contrôle d'un ordinateur, ou de plus, le tube à onde progressive (TWT) à utiliser dans un amplificateur à haute fréquence ou dans un oscillateur à haute fréquence.

On va décrire la structure d'un tube à rayons cathodiques classique en se référant à la figure i.

Comme le montre la figure 1, un CRT comprend un corps de tube de 1 qui sert de récipient sous vide, une cathode 2 qui sert de source d'émission d'électrons, et un fixateur de gaz 3 pour augmenter le degré de vide.

De plus, le corps de tube 1 comprend un tube d'extrémité 4 à utiliser en tant qu'orifice de mise sous vide. Le tube de mise sous vide 4 est fait en verre et est chauffé par un dispositif de chauffage, et est ramolli et scellé en conséquence, quand une opération de mise sous vide est achevée. Dans le voisinage de la cathode 2, dans le sens d'émission des électrons à partir de la cathode 2, une lentille électronique 6 est prévue pour commander l'orbite de l'électron. Une broche hermétique 5 est prévue pour appliquer une tension sur la lentille électronique 6 et la cathode 2.

En tant que source d'émission d'électrons, on utilise une cathode chaude pour émettre des électrons en chauffant sa cible faite d'une substance qui peut aisément émettre des électrons, ou bien on utilise une cathode froide du type à émission de champ que l'on appelle un émetteur de microchamp ou à micropointes. La cathode froide du type à émission de champ est fabriquée en préparant un cône de cathode sur un substrat conducteur en tant qu'émetteur pointu d'électrons ayant une forme de cône, en prévoyant une couche isolante sur le substrat conducteur de façon à enfermer le cône de cathode, et en disposant sur la couche isolante une couche formant grille ayant un trou submicronique qui expose le cône de cathode. En apportant une tension d'une électrode positive au cône de cathode pour la couche formant grille, des électrons sont émis à partir de l'extrémité du cône de cathode.

Cette technique est décrite, par exemple, dans la
Publication Publiée avant examen de Brevet Japonais n" 147 129/1995. Un dispositif logeant un fixateur de gaz est décrit dans la Publication Publiée avant examen de Brevet Japonais n" 124 502/1996. D'une manière générale, on utilise du baryum en tant que fixateur de gaz, et un fixateur de gaz de ce type est appelé un fixateur de gaz au baryum. Ce fixateur de gaz au baryum est globalement composé d'un alliage de baryum-nickel de sorte que l'alliage peut être stable dans le corps de tube qui n'a pas encore été soumis au vide.

Ensuite, on va décrire un dispositif de mise sous vide du CRT précédent en se référant à la figure 2.

Le tube d'extrémité 4 du corps de tube CRT 1 est relié au collecteur de mise sous vide 7 ayant un joint torique en caoutchouc. Pour sceller hermétiquement la partie de connexion du tube d'extrémité 4 et du collecteur de mise sous vide 7, le collecteur de mise sous vide 7 serre étroitement la paroi extérieure du tube d'extrémité 4 par l'intermédiaire du joint torique en caoutchouc. Une pompe à vide 9 est reliée au collecteur de mise sous vide 7 par l'intermédiaire d'une vanne 8.

Etant donné que le vide souhaitable du tube à rayons cathodiques est compris dans une plage de 1 x 10-5 Torr à 1 x 10-9 Torr, une combinaison d'une pompe à diffusion à huile et d'une pompe rotative à huile ou une combinaison d'une pompe turbomoléculaire et de la pompe rotative à huile est utilisée en tant que pompe à vide 9. Cependant, étant donné que le vide précédent est difficile à obtenir uniquement par une mise sous vide à travers un petit tube d'extrémité, habituellement on utilise, de plus, une fonction d'absorption réalisée par un fixateur de gaz, et donc, un fixateur de gaz 3 est disposé dans le corps de tube 1 et une bobine de chauffage par induction 11 est disposée sur l'extérieur du corps de tube 1 en tant que moyens pour chauffer le fixateur de gaz 3.

Une bobine de chauffage par induction à haute fréquence 11 est conçue pour produire assez d'énergie pour vaporiser et diffuser le fixateur de gaz 3. Dans la Publication Publiée avant examen de Brevet Japonais n" 85 793/1995 ou n" 124 502/1996, des descriptions sont faites en se référant au chauffage du fixateur de gaz. De plus, dans certains cas, un détecteur optique qui est utilisé pour contrôler l'état de chauffage du fixateur de gaz par la couleur est disposé dans le CRT pour contrôler la température du fixateur de gaz à travers une partie transparente du CRT.

Dans le but d'augmenter le degré de vide dans le corps de tube et de réduire le temps de mise sous vide, le corps de tube 1 est mis dans un four de chauffage 10. Etant donné que le point de ramollissement du verre constituant le corps de tube 1 est d'environ 400 "C, le four de chauffage 10 est préparé de sorte qu'il chauffe le corps de tube 1 à une température inférieure à 400 "C. Lorsque le corps de tube 1 est chauffé, les températures du tube d'extrémité 4 et du collecteur de mise sous vide 7 sont également élevées, bien que le collecteur de mise sous vide 7 soit partiellement maintenu froid. S'il y a une différence de température extrême dans le tube d'extrémité en verre 4 entre l'extrémité coté collecteur de mise sous vide de 7 et l'extrémité côté corps de tube 1 de ce dernier, une fissure se produit dans le tube d'extrémité 4. Par conséquent, en pratique, on maîtrise le collecteur de mise sous vide 7 de sorte qu'il ne puisse pas être excessivement refroidi.

Une bobine d'induction à haute fréquence 13 pour sécher (pour chauffer de manière spécifique) une électrode de lentille électronique 6 et un dispositif de chauffage électrique 12 pour sceller le tube d'extrémité 4 sont disposés sur l'extérieur du corps de tube 1.

Ensuite, on va décrire un procédé de production de vide dans un CRT à réaliser en utilisant le dispositif précédent, en se référant à la figure 3.

Premièrement, le tube d'extrémité 4 du corps de tube 1 est fixé au collecteur de mise sous vide 7.

Ensuite, on démarre la mise sous vide du corps de tube 1. Après cela, le corps de tube 1 est chauffé et refroidi par le four de chauffage 10 selon une courbe de température fixée, la première moitié étant du chauffage et la seconde moitié étant du refroidissement. Dans le processus de refroidissement, le tube d'extrémité 4 du corps de tube 1 est scellé. La mise sous vide du corps de tube 1 continue jusqu'à ce que le tube d'extrémité 4 soit scellé.

Le procédé de chauffage et de refroidissement du corps de tube 1, par un four de chauffage 10, selon une courbe de température fixée, est décrit, par exemple, dans la Publication Publiée avant examen de Brevet
Japonais n" 32 130/1992. De plus, un processus appelé "séchage d'électrode" est souvent effectué dans la période du processus précédent de chauffage de tube. Le "séchage d'électrode" est un processus pour appliquer un chauffage par induction à haute fréquence à la lentille électronique 6 dans le corps de tube 1 pour que la lentille 6 émette un gaz à partir de l'électrode de cette dernière. Le gaz émis par le "séchage d'électrode" est globalement aspiré dans le processus précédent de refroidissement du corps de tube 1.

De plus, dans le processus de mise sous vide du corps de tube 1, un processus pour vaporiser et diffuser le fixateur de gaz 3 est effectué immédiatement avant le scellement du tube d'extrémité 4. Ou, dans certains cas, le fixateur de gaz 3 est vaporisé et diffusé après le scellement du tube d'extrémité 4. Bien que le fixateur de gaz ait une fonction d'absorption pour le gaz autre que du gaz inerte, aucune fonction d'absorption n'est attendue pour un gaz inerte, tel que de l'argon ou de l'hélium.

Le procédé de vaporisation et de diffusion du fixateur de gaz 3, avant le scellement du tube d'extrémité 4, comporte un avantage en ce qu'une partie du gaz inerte émis à partir du fixateur de gaz 3 peut être retirée par la pompe à vide 9. A l'inverse, lorsque le fixateur de gaz 3 est vaporisé et diffusé après le scellement du tube d'extrémité 4, de manière désavantageuse, le gaz inerte émis reste tel qu'il est.

Dans ce dernier cas, on sait que, en particulier, il subsiste une grande quantité de gaz d'argon.

Dans le premier cas, le fixateur de gaz 3 vaporisé et diffusé présente, immédiatement après avoir été diffusé, une fonction d'absorption relativement rapide pour du gaz autre qu'un gaz inerte.

Par conséquent, si l'opération de mise sous vide est effectuée pendant un long moment sans sceller le tube d'extrémité 4 après la vaporisation et la diffusion du fixateur de gaz 3, le fixateur de gaz 3 parvient à attirer et à absorber le gaz autre que le gaz inerte dans la pompe à vide 9, provoquant, de ce fait, un phénomène de pression inverse. Si le phénomène de pression inverse a lieu, un produit salissant, tel que l'huile de la pompe à vide, passe dans le corps de tube 1, dégradant sévèrement le vide dans le corps de tube 1. Par conséquent, l'opération de scellement du tube extrémité 4 doit être effectuée avant que le phénomène de pression inverse n'ait lieu.

De plus, dans le premier cas de ce type, un émetteur de microchamp est piloté après que le tube extrémité 4 a été scellé pour contrôler l'état de pilotage. Particulièrement, l'instant où la cathode 2 émet des électrons est la période d'un vide poussé de 1 x 10-9 Torr ou moins (ce qu'on appelle, dans la suite du document, un "mode de vide poussé") produit par la fonction d'absorption du fixateur de gaz 3 après le scellement du tube extrémité 4. En d'autres termes, comme le montre la figure 4, l'émetteur de microchamp n'est pas piloté dans la période où le niveau de vide est dégradé par le gaz émis en provenance du fixateur de gaz 3 (ce qu'on appelle, dans la suite du document, un "mode d'émission de gaz") après le chauffage du fixateur de gaz, et est d'abord piloté pour émettre des électrons après l'entrée du tube dans la période de "mode de vide poussé".

Ici, on notera qu'en se référant au CRT qui utilise une cathode appelée une cathode d'oxyde, un processus que l'on appelle décomposition de cathode est réalisé, d'une manière générale, de sorte que la cathode est électriquement chauffée dans la période de densité en oxygène relativement élevée juste après le commencement de l'opération de mise sous vide, mais ce processus est destiné à oxyder la cathode et n'est pas destiné à provoquer l'émission des électrons.

Comme on l'a précédemment décrit, étant donné que le procédé classique pour faire le vide dans un tube à rayons cathodiques a été un problème en ce que du gaz inerte qui est resté dans le corps de tube 1 ne peut pas être retiré après le scellement du tube d'extrémité 4, le scellement du tube d'extrémité 4 est effectué après le processus de vaporisation et de diffusion du fixateur de gaz qui émet une grande quantité de gaz inerte. Cependant, dans ce cas, comme on l'a précédemment décrit, le tube d'extrémité 4 doit être scellé avant que le phénomène de pression inverse n'apparaisse.

D'un autre côté, la cathode 2 du tube à rayons cathodiques nécessite un traitement préalable pour améliorer la caractéristique d'émission d'électrons de cette dernière. La raison est que, par exemple, le rendement d'émission des électrons de la cathode froide utilisant un émetteur de microchamp est abaissé si l'extrémité du cône d'émetteur, faite de molybdène, est endommagée ou oxydée. En tant que procédé de traitement préalable, il y a différents procédés, tels qu'un procédé de nettoyage de la surface de la cathode en appliquant un processus de chauffage à la cathode sous vide, qu'un procédé pour provoquer l'auto-augmentation de l'émission des électrons en faisant en sorte que la cathode émette des électrons de manière continue (ce processus est habituellement appelé le vieillissement), ou qu'un procédé d'enlèvement de la pollution ou des couches d'oxyde sur la surface de la cathode par l'intermédiaire d'une pulvérisation ionique. Si la pollution de la cathode est importante ou si la surface de la cathode a une couche épaisse d'oxyde, une pulvérisation ionique est le traitement préalable le plus efficace.

De plus, afin de conserver la surface de la cathode libre de tous composés après l'enlèvement de la pollution, on préfère utiliser un gaz inerte comme gaz de pulvérisation.

Cependant, selon la technique classique, le traitement préalable de la cathode n'est pas exécuté pendant le processus de mise sous vide du tube à rayons cathodiques, en introduisant une quantité nécessaire du gaz de pulvérisation dans le tube.

RESUME DE L'INVENTION
Un objectif de la présente invention est de proposer un procédé de nettoyage pour nettoyer une cathode d'un tube à rayons cathodiques et un procédé pour faire le vide dans le tube à rayons cathodiques, ce qui permet d'améliorer la caractéristique d'émission des électrons par l'intermédiaire du nettoyage de la cathode, tout en faisant le vide du tube à rayons cathodiques pour obtenir le vide souhaité.

Afin d'atteindre l'objectif précédent, selon la présente invention, lorsque le tube à rayons cathodiques est mis sous vide, la cathode émet des électrons pendant une période dans laquelle le gaz est émis par l'intermédiaire du chauffage d'un fixateur de gaz disposé dans le tube à rayons cathodiques pour maintenir le vide du tube. En conséquence, le gaz émis à partir du fixateur de gaz est ionisé et les ions heurtent la cathode pour produire l'effet de pulvérisation, nettoyant, de ce fait, la cathode et améliorant la caractéristique d'émission des électrons de la cathode.

Particulièrement, des électrons sont émis lorsque la somme de la pression partielle du gaz ayant un nombre de masse de quatre ou moins contenu dans la composition du gaz émis en provenance du fixateur de gaz, est égale à 50 % ou plus de la pression totale du gaz émis. Selon ce fait, l'effet de pulvérisation est principalement produit par les ions du gaz à faible masse, et donc l'endommagement de la cathode peut être réduit. Au même moment, le gaz ou les électrons secondaires émis à partir de la cathode, à cause de l'effet de pulvérisation, est réduit à une petite quantité, et en conséquence, une rupture de décharge pouvant être induite par l'effet de pulvérisation peut être supprimée.

De plus, dans la période d'émission des électrons, la différence de potentiel entre le potentiel électrique d'une partie d'émission d'électrons (par exemple, un cône de cathode de l'émetteur de microchamp) de la cathode et le potentiel électrique d'une quelconque partie dans le corps de tube est maîtrisée à 100 V ou moins. Par une maîtrise de ce type, le claquage de décharge à induire par l'impact ionique est supprimé.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels
la figure 1 représente une vue structurelle d'un tube à rayons cathodiques classique
la figure 2 représente une vue structurelle d'un appareil de mise sous vide pour le tube à rayons cathodiques classique
la figure 3 est un organigramme représentant un processus de mise sous vide du tube à rayons cathodiques classique
la figure 4 est un organigramme représentant un processus de chauffage de fixateur de gaz et le processus suivant qui appartiennent au processus de mise sous vide du tube à rayons cathodiques classique
la figure 5 est un organigramme représentant une partie caractéristique du meilleur mode de réalisation du procédé de mise sous vide en se référant à un CRT qui sert de tube à rayons cathodiques selon la présente invention
la figure 6 est un organigramme pour expliquer en détail le procédé de mise sous vide du CRT qui sert de tube à rayons cathodiques selon la présente invention
la figure 7 est un graphique représentant l'état de pression dans le corps de tube pour chaque processus représenté à la figure 6
la figure 8 représente une vue structurelle d'un appareil de mise sous vide conçu pour le processus de mise sous vide représenté à la figure 6
la figure 9 est une vue structurelle représentant un exemple d'un canon à électrons d'un tube à onde progressive qui sert de tube à rayons cathodiques selon la présente invention ; et
la figure 10 est un organigramme représentant le procédé de mise sous vide du tube à rayons cathodiques représenté à la figure 9.

DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES
En se référant à la figure 5, on va décrire un procédé de nettoyage de cathode à exécuter dans un processus de mise sous vide d'un CRT qui utilise un émetteur de microchamp ou à micropointes en tant que cathode.

Un abrégé du processus de mise sous vide de ce CRT est basé sur la figure 3 et sur la figure 4, comme précédemment décrit. Le processus de chauffage, de vaporisation et de pulvérisation d'un fixateur de gaz est effectué juste avant le scellement d'un tube de mise sous vide du CRT. Le vide d'un corps de tube dans lequel le fixateur de gaz est chauffé est à maintenir à 1 x 10-6 Torr ou moins.

Comme le montre la figure 5, lorsque le fixateur de gaz est chauffé, la substance contenue dans le fixateur de gaz et son réceptacle est émise en tant que gaz. Dans la première moitié du "mode d'émission de gaz" juste après le processus de chauffage du fixateur de gaz, différents types de gaz existent dans le corps de tube du CRT. La plus grande partie est constituée par le gaz d'atmosphère qui est présent dans le processus de fabrication du fixateur de gaz, similaire à la composition de l'atmosphère, comprenant de l'azote, de l'oxygène, de l'hydrogène et en plus, un gaz inerte tel que de l'argon ou de l'hélium.

Dans la seconde moitié du "mode d'émission de gaz", selon la fonction d'absorption du fixateur de gaz, des gaz actifs, tels que de l'azote, de l'oxygène et de l'hydrogène, sont réduits et la composante principale du gaz résiduel devient deux types de gaz inerte, argon et hélium. L'état du gaz à cet instant est que la pression partielle des composantes du gaz, autre que l'argon et l'hélium, est égale à 1 x 10-8
Torr ou moins et la pression partielle de l'argon est comprise entre 1x10-8 Torr et 1 x 10-6 Torr, cellesci incluses.

Dans la seconde moitié du "mode d'émission de gaz", dans le but de nettoyer la cathode, une tension est appliquée entre la grille de l'émetteur de microchamp qui est la cathode du CRT et le cône de cathode pour émettre des électrons à partir du cône de cathode. Ensuite, un potentiel électrique de 500 V est habituellement appliqué sur la lentille électronique disposée près de la cathode. Le potentiel électrique d'un masque à fentes pour laisser passer les électrons est également de 500 V. Le potentiel électrique de ladite grille est rendu égal à 0 V et le potentiel initial du cône de cathode est fixé à - 80 V, où le potentiel initial est un potentiel électrique qui est initialement appliqué à la cathode. Ici, tout en contrôlant un courant de cathode à une période temporelle de 1 seconde, le potentiel électrique du cône de cathode est augmenté de sorte que le courant de cathode ne peut pas dépasser 10 microampères (à amener proche de 0 volt). Même si le courant de cathode n'a pas encore atteint 10 microampères, le potentiel de la cathode n'est pas réduit (ne s'écarte pas de 0 V). Ici, on utilise l'émetteur de microchamp constitué de 1 000 cônes de cathode agencés dans une surface de 50 microns de diamètre.

Une émission d'électrons produite en pilotant l'émetteur de microchamp est finie en 1 minute ou 2 minutes, et après que la pression partielle de l'argon est parvenue à 1 x 10-8 Torr ou moins, le tube d'extrémité est scellé. Cependant, l'opération de mise sous vide est continuée jusqu'à ce que le scellement soit achevé.

Après le scellement du tube d'extrémité, la pression partielle du gaz résiduel, particulièrement du gaz actif, est réduite à cause de la fonction d'absorption du fixateur de gaz. Dans l'état dans lequel la pression partielle du gaz résiduel, autre que l'argon et l'hélium, est de 5 x 10-9 Torr ou moins, l'émetteur de microchamp est piloté pour confirmer si le CRT fonctionne normalement. Un essai de pilotage de l'émetteur de microchamp est habituellement exécuté en utilisant un procédé habituellement appelé balayage tramé.

De plus, on va décrire de façon concrète le nettoyage de la cathode dans le CRT précédent en se référant à la figure 6 et à la figure 7.

Comme le montre la figure 6, à la suite du chauffage du fixateur de gaz, on chauffe la lentille électronique dans le CRT. Ensuite, l'émetteur de microchamp qui est la cathode est piloté pour émettre des électrons. Pendant cette période d'émission d'électrons, la surface de cône de cathode de l'émetteur est nettoyée à cause de la fonction de pulvérisation provoquée par une collision des ions de gaz résiduel dans le corps de tube. Après le pilotage de l'émetteur, le tube d'extrémité du CRT est scellé.

Ensuite, en laissant le corps de tube comme il est pendant plus de 30 minutes après le scellement, le niveau du vide à l'intérieur du corps de tube est davantage augmenté par la fonction d'absorption du fixateur de gaz. Après cela, l'émetteur est de nouveau piloté pour confirmer l'état de pilotage. Cet essai de pilotage est effectué selon le procédé de balayage tramé.

On notera qu'un processus représenté par un cadre à double ligne à la figure 6, par exemple, un processus "CHAUFFAGE DU FIXATEUR DE GAZ 3", représente un processus qui commence et finit en pratique à ce point.

D'un autre côté, un processus représenté par un cadre à ligne unique, par exemple, un processus "MISE SOUS VIDE
DU CORPS DE TUBE l" représente un processus qui est mis en oeuvre de façon continue depuis avant le processus "CHAUFFAGE DU FIXATEUR DE GAZ 3" jusqu'à l'achèvement du processus "SCELLEMENT DU TUBE D'EXTREMITE 4", par exemple, par la pompe à vide du type à aspiration telle qu'une pompe turbomoléculaire ou une pompe de diffusion à huile. Egalement, un processus "FONCTION D'ABSORPTION
DU FIXATEUR DE GAZ" représente un processus qui commence au chauffage du fixateur de gaz et qui continue après l'achèvement du processus représenté à la figure 6.

Successivement, on va décrire le niveau de vide dans le corps de tube qui correspond à chaque processus représenté à la figure 6, en se référant à la figure 7.

Comme le montre la figure 7, l'opération de chauffage du fixateur de gaz est démarrée à la condition que la pression totale dans le corps de tube soit égale à 1 x 10-8 Torr ou moins. Lorsque les températures du fixateur de gaz et de son réceptacle sont élevées par le chauffage du fixateur de gaz, la pression totale et la pression partielle d'argon dans le corps de tube sont augmentées. Comme conséquence du chauffage du fixateur de gaz pendant 20 secondes, la pression totale atteint 1x10-5 Torr. En arrêtant le chauffage du fixateur de gaz, la température du fixateur de gaz est abaissée pour diminuer la vitesse du gaz à émettre à partir du fixateur de gaz. En conséquence, le vide dans le corps de tube est augmenté par l'opération de mise sous vide de la pompe à vide.

Après l'achèvement du chauffage du fixateur de gaz, la fonction d'absorption du fixateur de gaz est, en outre, exécutée, et donc la vitesse d'augmentation du vide devient plus grande que celle obtenue avant que l'opération de chauffage du fixateur de gaz soit effectuée.

Le chauffage de la lentille électronique est démarré 5 secondes après l'arrêt du chauffage du fixateur de gaz (25 secondes, mesurées à partir du début du chauffage du fixateur de gaz) . La lentille électronique a été traitée par un chauffage à haute température de 800 "C ou plus dans l'état de vide dans le corps de tube depuis avant le processus représenté à la figure 6. Comme le montre la figure 7, la pression totale dans le corps de tube est augmentée en démarrant le chauffage de la lentille électronique. La température de chauffage de la lentille électronique est régulée pour empêcher la chute de la pression totale de sorte que la pression totale dans le corps de tube ne peut pas devenir l'état de la pression inverse par rapport à la capacité de mise sous vide de la pompe à vide. Par exemple, la température de chauffage de la lentille électronique est maintenue à 300 "C. La lentille électronique est traitée par un chauffage préalable dans une atmosphère d'hydrogène avant qu'elle soit fixée au corps de tube. Par conséquent, à la température précédente (300 "C), la composante principale du gaz émis à partir de l'électrode de la lentille électronique est de l'hydrogène. En conséquence, la pression dans la période de chauffage de la lentille électronique est, comme le montre la figure 7, principalement constituée par la pression de l'hydrogène. La pression totale dans la période de chauffage de la lentille électronique est maintenue dans les limites de la pression inverse de 1x10-9
Torr ou plus et 1 x 10-7 Torr ou moins.

Après l'exécution du "séchage d'électrode", comme précédemment, pendant 5 minutes, on effectue immédiatement un premier pilotage d'émetteur. Le pilotage d'émetteur signifie l'opération qui applique une tension entre une grille de l'émetteur de microchamp qui constitue une cathode et un cône de cathode pour émettre des électrons à partir du cône de cathode. La période de temps du processus de pilotage de l'émetteur est de 30 secondes. Pendant cette période de temps, la pression totale est dans la plage de 1 x 10-9 Torr ou plus et 1 x 10-7 Torr ou moins, où la somme de la pression partielle de l'hélium et de l'hydrogène représente 50 % ou plus de la pression totale. En régulant la conductance de mise sous vide de la pompe à vide et la quantité aussi bien que la qualité du fixateur de gaz, la somme de la pression partielle de l'hélium et de l'hydrogène est maintenue de façon à conserver un rapport de 50 % ou plus de la pression totale. Etant donné que la pompe à vide a une capacité de mise sous vide élevée pour le gaz, ayant un nombre de masse élevé, tel que de l'argon, la pression partielle de l'argon peut être réduite en augmentant la conductance de mise sous vide. De plus, la pression partielle du gaz actif, tel que l'oxygène, l'azote et l'hydrogène, peut rapidement être réduite en utilisant la fonction d'absorption du fixateur de gaz. Etant donné qu'une molécule d'oxygène ou une molécule d'azote a un nombre de masse relativement grand, la pompe à vide peut les évacuer de manière efficace. En régulant ces conditions, la somme de la pression partielle de l'hélium et de l'hydrogène est maintenue au rapport de 50 % ou plus de la pression totale. Pendant la période de pilotage de l'émetteur, des ions du gaz résiduel d'une basse valeur de masse (nombre de masse 4 ou moins), tel que de l'hélium ou de l'hydrogène ionisé par des électrons, heurtent la surface du cône de cathode avec douceur, nettoyant, de ce fait, la surface du cône de cathode. Etant donné que la fonction de pulvérisation est provoquée par des ions d'un gaz de faible masse, le nombre de cascades produites à l'intérieur du molybdène, qui est la matière du cône de cathode, devient réduit. En conséquence, l'endommagement du cône de cathode diminue. Au même moment, la quantité du gaz ou des électrons secondaires à émettre à partir du cône de cathode, à cause de la fonction de pulvérisation, est réduite, et en conséquence, la rupture de décharge possible par la fonction de pulvérisation est supprimée.

Après le pilotage de l'émetteur de cette façon, le scellement du tube d'extrémité est effectué après l'augmentation du niveau de vide selon deux effets produits par la mise sous vide par la pompe à vide et par la fonction d'absorption du fixateur de gaz. Dans ce cas, la pression totale est de 1 x 10-9 Torr qui est proche de la limite de pression inverse. En d'autres termes, le scellement du tube d'extrémité est effectué dans la période de temps où la pression totale ne devient pas égale ou inférieure à la limite de pression inverse. Ensuite, on attend pendant 30 minutes jusqu'à ce que le niveau de vide soit davantage augmenté à cause de la fonction d'absorption du

Pour exécuter le processus de mise sous vide précédent, on utilise l'appareil de mise sous vide qui est sensiblement similaire à l'appareil classique représenté à la figure 2. Cependant, quand on l'utilise dans la présente invention, comme le montre la figure 8, il est préférable de relier un câblage 14 résistant à la chaleur à une broche hermétique 5 au préalable pour appliquer la tension à la cathode 2.

C'est parce qu'un premier pilotage de l'émetteur de champ, c'est-à-dire la cathode 2, est effectué tout en logeant le corps de tube 1 dans un four de chauffage 10. De plus, il est préférable que la bobine de chauffage par induction d'électrode 13 comprenne un mécanisme de régulation de courant de sorte que la bobine de chauffage par induction d'électrode 13 puisse délivrer une température de chauffage d'environ 300 "C à la lentille électronique 6 d'une façon stable.

La description précédente du CRT est un exemple, cependant, un procédé de nettoyage de cathode dans le processus de mise sous vide, selon la présente invention, peut également être appliqué à un panneau d'affichage plat.

Bien que la description ait été faite en se référant à la cathode utilisant un émetteur de microchamp en tant qu'exemple, on peut également utiliser une cathode chaude de la même manière. Dans ce cas, la cathode chaude est chauffée par un dispositif de chauffage pour émettre des électrons.

Ensuite, on va décrire un procédé de nettoyage de cathode d'un tube à onde progressive (TWT) utilisant un émetteur de microchamp en tant que cathode en se référant à la figure 9 et à la figure 10.

Par exemple, une partie formant canon à électrons du tube à onde progressive est structurée comme le montre la figure 9. Cette figure omet un récipient sous vide qui constitue un corps de tube et un fixateur de gaz à disposer dans le corps de tube. La cathode 2, qui fonctionne comme un émetteur de microchamp, est fixée sur une base de métal 15. La base 15 sert également de câblage pour délivrer un potentiel électrique à un cône de cathode dudit émetteur. Le câblage 16 est également prévu pour délivrer un potentiel électrique à une électrode de grille dudit émetteur. Lorsque le tube à onde progressive est utilisé en pratique, une tension de 1 kV ou plus est appliquée à chaque électrode d'une première anode 17 et d'une seconde anode 18, et les tensions de 0 V et 120 V sont appliquées respectivement au cône de cathode de l'émetteur de microchamp et à la grille.

On va maintenant décrire un procédé de nettoyage de cathode du tube à onde progressive de ce type en se référant à la figure 10.

Comme le montre la figure 10, l'émetteur de champ est piloté après le chauffage du fixateur de gaz. Bien que cela ne soit pas représenté à la figure 10, l'opération de mise sous vide du corps de tube est menée de manière continue depuis avant le chauffage de fixateur de gaz jusqu'à l'achèvement du scellement du tube. Maintenant, on utilise un fixateur de gaz du type à non-vaporisation. Le fixateur de gaz à nonvaporisation absorbe le gaz résiduel dans le corps de tube en utilisant la fonction d'absorption de la surface du fixateur de gaz pour augmenter le niveau de vide dans le corps de tube. Etant donné que la surface de fixateur de gaz qui a absorbé le gaz résiduel devient inerte, un transfert moléculaire doit être effectué en chauffant le fixateur de gaz pour exposer la surface active du fixateur de gaz. En même temps que le chauffage de fixateur de gaz, une émission de gaz a lieu en provenance du fixateur de gaz, ainsi que d'autres faits annexes. Particulièrement, lorsque le fixateur de gaz est d'abord chauffé sous vide, une grande quantité de gaz incluse dans le fixateur de gaz est émise. Le processus de chauffage du fixateur de gaz représenté à la figure 10 est un premier chauffage sous vide. Etant donné que le gaz émis par ce chauffage est ionisé par les électrons émis en provenance du cône de cathode et vient heurter le cône de cathode, la surface du cône de cathode est nettoyée.

De plus, l'émetteur est piloté au moment même où le gaz est émis en provenance du fixateur de gaz, et la somme de la pression partielle de l'hélium et de l'hydrogène existant dans le corps de tube est de 50 % ou plus de la pression totale dans le corps de tube. Au moment de ce premier pilotage d'émetteur, la totalité du potentiel d'électrode est fixée à 100 V ou moins pour le potentiel électrique du cône de cathode. Par exemple, dans le cas du tube à onde progressive représenté à la figure 9, les tensions initiales du câblage 16, de la première anode 17 et de la seconde anode 18 sont toutes fixées à 100 V, et les tensions initiales de la base 15 aussi bien que du récipient sont fixées à 0 V. La tension de grille est abaissée en correspondance au courant de cathode. En d'autres termes, tandis que le courant de cathode est contrôlé à chaque seconde, le potentiel électrique de la grille est diminué de sorte que le courant de cathode ne peut pas dépasser 100 microampères. Par conséquent, étant donné que la différence de tension dans le premier pilotage d'émetteur entre le cône de cathode et d'autres électrodes est au maximum de 100 V, la vitesse de collision des ions sur le cône de cathode est réduite. De plus, étant donné que 50 % ou plus du gaz résiduel existant dans le corps de tube lors du premier pilotage d'émetteur sont constitués par de l'hélium et par de l'hydrogène de faible masse, la force de collision sur le cône de cathode est douce et peut effectuer le nettoyage de la surface sans endommager le cône de cathode.

Après le pilotage de l'émetteur de cette façon, le scellement du tube est effectué quand on reconnaît que le niveau de vide souhaité est atteint selon deux effets produits par la mise sous vide et par la fonction d'absorption du fixateur de gaz. En d'autres termes, le scellement du tube est effectué au moment où le phénomène de pression inverse, dans lequel la pression totale du corps de tube devient inférieure au niveau de vide de la pompe de mise sous vide, ne se produit pas. Cependant, dans cet exemple, comme le montre la figure 10, la condition de pilotage de l'émetteur de champ est confirmée avant que le scellement soit effectué.

Tandis que des modes de réalisation préférés de la présente invention ont été décrits en utilisant des termes spécifiques, une description de ce type est uniquement dans un but représentatif, et on comprendra que des modifications et des variantes puissent être apportées sans s'écarter de l'esprit ni du domaine de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de nettoyage d'une cathode d'un tube à rayons cathodiques comportant un fixateur de gaz, comportant les étapes suivantes

le chauffage dudit fixateur de gaz

l'émission d'électrons à partir de ladite cathode après le chauffage dudit fixateur de gaz.

2. Procédé de nettoyage d'une cathode d'un tube à rayons cathodiques selon la revendication 1, dans lequel l'étape d'émission des électrons à partir de ladite cathode est effectuée lorsque la somme de la pression partielle du gaz, ayant un nombre de masse égal à 4 ou moins, inclus dans le gaz résiduel dudit tube à rayons cathodiques, est de 50 % ou plus de la pression totale dudit gaz résiduel.

3. Procédé de nettoyage d'une cathode d'un tube à rayons cathodiques selon la revendication 2, dans lequel l'étape d'émission des électrons à partir de ladite cathode est effectuée en fixant une différence de potentiel électrique entre ladite cathode et tous les éléments dans ledit tube à rayons cathodiques autres que ladite cathode, dans les limites de 100 V.

4. Procédé de nettoyage d'une cathode d'un tube à rayons cathodiques selon la revendication 1, dans lequel ladite cathode est un émetteur de microchamp.

5. Procédé pour faire le vide dans un tube à rayons cathodiques comportant un fixateur de gaz, comprenant les étapes suivantes

la mise sous vide dudit tube à rayons cathodiques

le chauffage dudit fixateur de gaz tandis que ladite étape de mise sous vide se déroule

l'émission d'électrons à partir de la cathode tout en continuant ladite étape de mise sous vide, après le chauffage dudit fixateur de gaz

le scellement dudit tube à rayons cathodiques, après que ladite étape d'émission des électrons a été effectuée.

6. Procédé pour faire le vide dans un tube à rayons cathodiques selon la revendication 5, dans lequel ladite étape de scellement est effectuée au moment où la pression totale dudit tube à rayons cathodiques ne devient pas inférieure au niveau de vide de la pompe du type à mise sous vide.

7. Procédé pour faire le vide dans un tube à rayons cathodiques selon la revendication 5, dans lequel l'étape d'émission des électrons à partir de ladite cathode est effectuée lorsque la somme de la pression partielle du gaz ayant un nombre de masse égal à 4 ou moins, inclus dans le gaz résiduel dudit tube à rayons cathodiques, est de 50 % ou plus de la pression totale dudit gaz résiduel.

8. Procédé pour faire le vide dans un tube à rayons cathodiques selon la revendication 7, dans lequel l'étape d'émission des électrons à partir de ladite cathode est effectuée en fixant la différence de potentiel électrique entre ladite cathode et tous les éléments dans ledit tube à rayons cathodiques autres que ladite cathode, dans les limites de 100 V.

9. Procédé pour faire le vide dans un tube à rayons cathodiques selon la revendication 8, dans lequel ladite cathode est un émetteur de microchamp.