RU2036529C1

RU2036529C1 - Method for recovery of cathode emission in cathode-ray tubes

Info

Publication number: RU2036529C1
Authority: RU
Inventors: Юрий Владимирович Мотов; Анатолий Николаевич Ивакин
Original assignee: Юрий Владимирович Мотов; Анатолий Николаевич Ивакин
Priority date: 1991-12-20
Filing date: 1991-12-20
Publication date: 1995-05-27

Abstract

FIELD: electronic engineering. SUBSTANCE: method involves pre-repair measurement of cathode-ray tube electric characteristics - cathode current fall upon disconnection of cathode heater and variation of current emitted from cathode to modulator as function of voltage across cathode heater. EFFECT: improved efficiency of cathode-ray tube recover. 3 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для стимулирования работы электронно-лучевых трубок (ЭЛТ) с оксидным термокатодом, в частности при их восстановительном ремонте, а также в производстве при восстановлении продукции из брака. The invention relates to electronic equipment and can be used to stimulate the operation of cathode ray tubes (CRT) with an oxide thermal cathode, in particular during their repair repair, as well as in production during recovery of products from marriage.

Известны способы восстановления тока электронного луча электронно-лучевых трубок с оксидным термокатодом путем стимулирования их эмиттирующей способности, заключающиеся в термической обработке эмиссионного слоя катода с последующей обработкой деталей электронно-ускоряющей системы (УС) электронным пучком. Недостаток указанных способов заключается в том, что режимы проведения операций по восстановлению ЭЛТ не учитывают реального физико-химического состояния катода и других составляющих элементов ЭЛТ перед ее восстановлением. Эффективность ремонта и срок службы восстановленных приборов при этом невелики. Known methods for restoring the current of the electron beam of cathode ray tubes with an oxide thermal cathode by stimulating their emitting ability, which include heat treatment of the emission layer of the cathode with subsequent processing of parts of the electron-accelerating system (US) by an electron beam. The disadvantage of these methods is that the modes of operations for the restoration of CRT do not take into account the real physico-chemical state of the cathode and other constituent elements of the CRT before its restoration. The repair efficiency and the service life of the reconditioned devices are small.

Известен также способ ремонта электронно-лучевых трубок путем восстановления эмиссии катода, в котором при проведении восстановления предварительно проводится комплекс диагностических операций, в частности по измерению максимального тока катода I_к, по которому определяют коэффициент качества катода и степени загазованности ЭЛТ, в соответствии с которыми задают те или иные режимы проведения восстановительных операций, в частности температуры термообработки катода, длительности и напряжений обработки электронным пучком модулятора, или же делают заключение о полной непригодности ЭЛТ [1]
Недостатком известного способа заключается в том, что в нем в недостаточной степени учитывается состояние активного слоя катода, который в наибольшей степени отвечает за работу ЭЛТ. Отсутствие в способе диагностики состояния эмиттирующего слоя катода и учета его в проведении восстановительных операций резко снижает эффективность ремонта ЭЛТ. Срок удовлетворительной работы восстановленных ЭЛТ при этом невелик.There is also a method of repairing cathode ray tubes by restoring cathode emission, in which a set of diagnostic operations is preliminarily carried out during restoration, in particular, measuring the maximum cathode current I _k , which determines the cathode quality factor and the degree of gas contamination of a CRT, according to which certain modes of conducting recovery operations, in particular the temperature of the cathode heat treatment, the duration and voltage of the processing by the electron beam of the modulator, or make a conclusion about the complete unsuitability of a CRT [1]
The disadvantage of this method is that it does not sufficiently take into account the state of the active layer of the cathode, which is most responsible for the operation of a CRT. The absence in the method of diagnosing the state of the emitting layer of the cathode and taking it into account in carrying out restoration operations dramatically reduces the efficiency of CRT repair. The period of satisfactory operation of the restored CRT is short.

Целью изобретения является повышение эффективности восстановления электронно-лучевых трубок и увеличение срока их послеремонтной службы. The aim of the invention is to increase the recovery efficiency of cathode ray tubes and increase the life of their after-repair service.

Для достижения этой цели, в способе восстановления электронно-лучевых трубок, в котором перед проведением восстановительных операций проводится комплекс измерений, в частности ток катода I_к, при подаче на электроды ЭЛТ номинальных напряжений и в соответствии со значениями измеренных величин делают заключение о целесообразности проведения восстановления и режимах проведения восстановительных операций, в частности температуры и длительности термообработки катода и напряжения и длительности обработки электронным пучком деталей ускорительной системы, в процессе диагностики ЭЛТ дополнительно измеряют спад катодного тока (СКТ) при кратковременном отключении накала Δ I_к/Δt, где Δ t фиксированный промежуток времени с момента отключения накала, а также кривую изменения тока эмиссии с катода на модулятор от напряжения накала при заземлении всех электродов УС (накальную характеристику) I₀= f(U_к), где I₀ нулевой ток катода, U_н напряжение на подогревателе катода, исходя из результатов измерения, делают вывод о ремонтопригодности ЭЛТ и выбирают режимы проведения операций восстановления ЭЛТ. Причем вывод о ремонтопригодности ЭЛТ делают по накальной характеристике нулевого тока катода, а при выполнении одного из условий I₀ ^н<20 мкА, 20 мкА ≅ I₀ ^н ≅ 50 мкА; I₀ ^н>50 мкА, где I₀ ^н нулевой ток с катода на модулятор при нормальном напряжении накала, термообработку катода проводят соответственно по одному из режимов 1300-1350^оС 20 с; 1000-1050^оС 2 мин; 920-950^оС 2 мин;
1050-1100^оС 1,5-2 мин; 920-950^оС 2 мин;
1000-1050^оС 2 мин; 920-950^оС 2 мин;
а обезгаживание ускоряющего электрода и модулятора при спаде катодного тока по прошествии 2 с после выключения накала ΔI_к ² ≅ 40% проводят по режиму U_у 360 В 15 мин, U_у 380-400 В 5 мин, U_у 360 В, U_м 10-15 В 0,3-0,7 мин; U_у 360 В 5 мин; а при ΔI_к ²>40% U_у 360 В 15 мин; U_у 380-400 В 30 мин; U_у 360 В, U_м 10-15 В 0,3-0,7 мин; U_у 360 В 5 мин; а после обезгаживания ускоряющего электрода и модулятора проводят конечное обезгаживание катода прокаливанием его при температуре 980^оС в течение 5 мин, где U_у и U_м напряжения соответственно на ускоряющем электроде и модуляторе.To achieve this goal, in the method of recovering cathode ray tubes, in which a complex of measurements is carried out before performing restoration operations, in particular, the cathode current I _k , when applying nominal voltages to the CRT electrodes and in accordance with the values of the measured values, it is concluded that the restoration is expedient and modes of conducting recovery operations, in particular, the temperature and duration of the cathode heat treatment and the voltage and duration of the electron beam processing of USCO parts In the process of CRT diagnostics, the cathode current (SCT) decrease is additionally measured during a short-term shutdown of the filament Δ I _k / Δt, where Δ t is a fixed period of time from the moment the filament is turned off, as well as the curve of the change in the emission current from the cathode to the modulator from the filament voltage at DC grounding all electrodes (filament characteristic) I ₀ = f (U _k), where I ₀ zero cathode current, U _H the voltage at the cathode heater, based on the measurement results, it is concluded maintainability CRT and selected modes of Restore operations ment of a CRT. Moreover, the conclusion about the maintainability of a CRT is made by the filament characteristic of the zero cathode current, and when one of the conditions is fulfilled, I ₀ ⁿ <20 μA, 20 μA ≅ I ₀ ⁿ ≅ 50 μA; I ₀ ⁿ > 50 μA, where I ₀ ⁿ zero current from the cathode to the modulator at normal filament voltage, the cathode is heat treated according to one of the modes 1300-1350 ^о С for 20 s, respectively; 1000-1050 ^about With 2 min; 920-950 ^about With 2 min;
1050-1100 ^about With 1.5-2 minutes; 920-950 ^about With 2 min;
1000-1050 ^about With 2 min; 920-950 ^about With 2 min;
and degassing of the accelerating electrode and the modulator when the cathode current decreases after 2 s after turning off the heat ΔI _to ² ≅ 40% is carried out according to the mode U _at 360 V 15 min, U _at 380-400 V 5 min, U _at 360 V, U _m 10 -15 V 0.3-0.7 min; U _at 360 V for 5 minutes; and at ΔI _k ² > 40% U _, 360 V for 15 min; U _at 380-400 V for 30 minutes; U _at 360 V, U _m 10-15 V 0.3-0.7 min; U _at 360 V for 5 minutes; after degassing the accelerating electrode and the final degassing is carried modulator its cathode calcination at 980 ^{° C} for 5 min, where U _y and U _m respectively voltage on the accelerating electrode and the modulator.

По данным, которыми располагают заявители, им неизвестны источники информации, в которых был бы раскрыт комплекс признаков, указанных в отличительной части формулы изобретения с достижением поставленной цели изобретения. Следовательно, данное техническое решение следует считать соответствующим критериям, предъявляемым к изобретению. According to the information available to the applicants, they are not aware of the sources of information in which a set of features indicated in the characterizing part of the claims would be disclosed in order to achieve the objective of the invention. Therefore, this technical solution should be considered appropriate criteria for the invention.

На фиг. 1 изображена электрическая схема измерения нулевого тока катода I₀, т.е. потока электронов с катода на ближайший к нему электрод модулятор в отсутствии на нем и на всех других электродах ЭЛТ напряжений. Все электроды ЭЛТ в данной измерительной схеме заземлены, причем катод к "земле" присоединен через микроамперметр. На фиг. 2 даны два характерных графика I₀=f(U_н), по которым делают заключение о том, следует ли производить восстановительный ремонт ЭЛТ, на фиг. 3 примерные графики спада катодных токов I_к, например красного (к), зеленого (з) и синего (с) электронных лучей для цветного кинескопа, во времени, начиная с момента отключения накала.In FIG. 1 shows an electric circuit for measuring the zero current of the cathode I ₀ , i.e. the electron flow from the cathode to the electrode closest to it is a modulator in the absence of voltages on it and on all other CRT electrodes. All CRT electrodes in this measurement circuit are grounded, and the cathode is connected to the ground through a microammeter. In FIG. 2 there are two characteristic graphs I ₀ = f (U _n ), according to which they make a conclusion about whether to make a repair of a CRT, in FIG. 3 approximate graphs of the decay of the cathode currents I _k , for example, red (k), green (h) and blue (s) electron beams for a color picture tube, in time, starting from the moment the filament is turned off.

Физическим обоснованием способа является тот факт, что изменение нулевого тока катода дает неискаженную информацию о состоянии эмиттирующего слоя катода, поскольку при этом на других электродах отсутствуют напряжения, вуализирующие своим воздействием картину состояния поверхностного слоя катода (в противоположность измерению I_к в прототипе, которое измеряется при рабочих напряжениях на электродах ЭЛТ). Ток катода, подключенного к измерительному прибору по схеме фиг. 1 определяется при этом следующими факторами: работой выхода электронов из поверхностного слоя катода, площадью, участвующей в эмиссии электронов с поверхности катода, и расстоянием катод-модулятор. Авторами экспериментально установлено, что доля вклада разброса расстояния катод-модулятор в изделиях одного вида невелика, поскольку достигнутая в массовом производстве точность сборки ЭЛТ с применением калибровки обеспечивает минимальные разбросы этого расстояния, которые на разброс тока I₀ влияет лишь в пределах 10-15% Разброс площади, участвующей в создании нулевого тока I₀, также сказывается незначительно, поскольку точность этого фактора в производстве ЭЛТ выдерживается еще выше (порядка 0,1%).The physical justification of the method is the fact that the change in the zero current of the cathode gives undistorted information about the state of the emitting layer of the cathode, since there are no voltages on other electrodes that veil their effect on the state of the surface layer of the cathode (as opposed to measuring I _to in the prototype, which is measured at working voltages on CRT electrodes). The current of the cathode connected to the measuring device according to the circuit of FIG. 1 is determined by the following factors: the work function of the electrons from the surface layer of the cathode, the area involved in the emission of electrons from the surface of the cathode, and the distance of the cathode-modulator. The authors experimentally established that the contribution of the cathode-modulator distance spread in products of one type is small, since the accuracy achieved in mass production of CRT assembly using calibration provides the minimum spread of this distance, which affects the current spread I ₀ only within 10-15% the area involved in the creation of zero current I ₀ also has little effect, since the accuracy of this factor in the production of CRT is maintained even higher (about 0.1%).

Авторами было установлено, что основную роль в вариациях I₀ играет именно состояние эмиттирующей поверхности катода (коэффициент корреляции не менее 0,8). Поэтому влияние состояния эмиттирующего слоя катода на нулевой ток I₀ оказывает решающее значение, а высокая достоверность этого влияния в данном способе использована для предвосстановительной диагностики ЭЛТ.The authors found that the main role in the variations of I _{0 is} played precisely by the state of the emitting surface of the cathode (correlation coefficient of at least 0.8). Therefore, the influence of the state of the emitting layer of the cathode on the zero current I ₀ is of decisive importance, and the high reliability of this effect in this method was used for pre-recovery diagnosis of CRT.

Из анализа графиков изменения нулевого тока катода от напряжения накала (накальной характеристики) выявляют причину малости тока луча, по которой наблюдается основная доля (более 50%), неисправностей ЭЛТ. В частности, на фиг. 2 изображены два характерных случая (а) и (б) накальных характеристик, в которых малость тока катода I_к ^н при номинальном напряжении накала 6,3 В обусловлена различными причинами. На графике (а) при номинаьном напряжении накала, равном 6,8 В нулевой ток I₀ ^н=11 мкА. Накальная характеристика его при этом свидетельствует о том, что это значение нулевого тока является предельным, поскольку дальнейшее повышение накального напряжения на его величину уже не влияет. Причина малости тока катода в этом случае разрушение активного слоя катода. Очевидно, что такие ЭЛТ восстановлению не подлежат. Хотя нулевой ток I₀ ^н при номинальном напряжении накала 6,3 составляет лишь 3 мкА, т. е. меньше, чем у предыдущего, однако из графика (б) видно, что точка I₀ ^н находится на восходящем участке накальной характеристики и при дальнейшем повышении напряжения накала тока I₀ катода возрастает. Это факт свидетельствует о том, что причина малости тока катода ЭЛТ заключается в слабой активировке эмиттирующего слоя катода. ЭЛТ в этом случае к восстановлению пригодна, а режим термообработки катода при этом выбирают, исходя из значения тока I₀ ^н при нормальном напряжении накала (U_н=6,3 В). В частности, при I₀ ^н менее 20 мкА (ток эмиссии очень мал) катод вначале подвергают термоудару быстрым нагревом до температуры порядка 1300-1350^оС подачей на подогреватель (2-2,1)U_н в течение 20 с, после чего температуру снижают до 1000-1050^оС снижением напряжения на подогревателе до 1,6 U_н и выдерживают катод при этой температуре 2 мин, затем еще раз понижают температуру до 920-950^оС снижением накала до 1,4 U_н и выдерживают еще 2 мин. При этом в процессе 1-ой стадии термообработки под действием высокой температуры вещество поверхностного истощенного слой претерпевает интенсивно физико-химические превращения со смещением кинетики процесса химического разложения карбонатов в сторону образования свободного бария, играющего решающую роль как центров активации в эмиссии электронов из оксидного слоя катода. На втором этапе разложение карбонатов продолжается, но процесс идет в основном на образование окиси бария с одновременной диффузией атомов бария из нижних слоев, где его образовалось несколько больше на первом этапе (из-за более высокой температуры в глубинных слоях) к поверхности, где атомы бария образуют островки эмиссии.From the analysis of the graphs of changes in the zero cathode current versus the incandescent voltage (incandescent characteristic), the cause of the smallness of the beam current, according to which the bulk (more than 50%) of CRT malfunctions are observed, is revealed. In particular, in FIG. Figure 2 shows two characteristic cases (a) and (b) of the filament characteristics, in which the smallness of the cathode current I _to ⁿ at a nominal filament voltage of 6.3 V is due to various reasons. On the graph (a) at a rated filament voltage equal to 6.8 V, the zero current I ₀ ⁿ = 11 μA. In this case, its incandescent characteristic indicates that this value of the zero current is limiting, since a further increase in the incandescent voltage no longer affects its value. The reason for the small cathode current in this case is the destruction of the active layer of the cathode. Obviously, such CRTs cannot be restored. Although the zero current I ₀ ⁿ at a nominal filament voltage of 6.3 is only 3 μA, i.e. less than that of the previous one, however, it can be seen from graph (b) that the point I ₀ ⁿ is on the ascending section of the incandescent characteristic and further increasing the voltage of the current I _{0 of the} cathode increases. This fact indicates that the reason for the small current of the CRT cathode is the weak activation of the emitting layer of the cathode. In this case, the CRT is suitable for recovery, and the cathode heat treatment mode is selected based on the current value I ₀ ⁿ at a normal filament voltage (U _n = 6.3 V). In particular, at I ₀ ⁿ of less than 20 microamps (emission current is very small) the cathode is first subjected to thermal shock rapid heating to a temperature of 1300-1350 ^C. fed to a preheater (2-2,1) U _N for 20 s, whereupon the temperature reduce to 1000-1050 ^about With a decrease in the voltage on the heater to 1.6 U _n and maintain the cathode at this temperature for 2 minutes, then again lower the temperature to 920-950 ^about With a decrease in filament to 1.4 U _n and withstand another 2 minutes . Moreover, in the process of the first stage of heat treatment under the influence of high temperature, the substance of the surface depleted layer undergoes intense physicochemical transformations with a shift in the kinetics of the chemical decomposition of carbonates towards the formation of free barium, which plays a decisive role as activation centers in the emission of electrons from the oxide layer of the cathode. At the second stage, the decomposition of carbonates continues, but the process mainly involves the formation of barium oxide with the simultaneous diffusion of barium atoms from the lower layers, where it was formed slightly more in the first stage (due to the higher temperature in the deeper layers) to the surface where the barium atoms form emission islands.

При токе I₀ ^н=20-50 мкА (эмиссия катода мала) активиpование эмиссионного слоя производят прокаливанием катода при повышенной температуре 1050-1100^оС подачей на подогреватель 1,8 U_н в течение 1,5-2 мин, после чего также производят стабилизацию эмиссионного слоя по режиму, аналогичному предыдущему случаю, т.е. при температуре 920-950^оС в течение 2 мин. При I₀ ^н более 50 мкА (эмиссия понижена) активирование производят на температуре, не превышающей 1000^оС путем прокаливания катода при напряжении накала 1,8 U_н в течение 2 мин с последующей стабилизацией при температуре 920-950^оС в течение 2 мин.When a current I ₀ ⁿ = 20-50 mA (low emission cathode) aktivipovanie emissive layer produce calcination cathode at elevated temperature 1050-1100 ^{° C} fed to a preheater 1,8 U _n for 1.5-2 minutes after which also produce stabilization of the emission layer according to a regime similar to the previous case, i.e. at a temperature of 920-950 ^{° C} for 2 min. When ⁿ I ₀ 50 uA (emission lowered) activating produced at a temperature not exceeding 1000 ^{° C} by calcining at a voltage cathode filament 1,8 U _n for 2 min followed by stabilization at a temperature of 920-950 ^{° C} for 2 min .

После активирования эмиттирующего слоя катода проводят обезгаживание ускорительного электрода и модулятора от сорбированных ими частиц газа, образованного в процессе активирования, в основном из которых составляют молекулы СО₂, а также от частиц, ранее сорбированных в процессе работы ЭЛТ (если факт использования ЭЛТ был). Режим проведения обезгаживания выбирают в зависимости от измеренной величины спада катодного тока (СКТ), на который существенно влияет загазованность деталей ускорительной системы (УС). Информационное значение спада катодного тока, который измеряют при отключении накала катода заключается в том, что спад катодного тока определяется с одной стороны снижением температуры катода по экспоненте из-за его остывания, а с другой стороны, влиянием положительных ионов, которые, исходя из деталей УС, под действием электрического поля направляются в сторону катода и попадают на его эмиттирующий слой, нейтрализуя при этом активные центры эмиссии электронов. Причем при снижении температуры катода после выключения накала динамическое равновесие между конкурирующими процессами нейтрализации и восстановления этих центров с показателем экспоненты, значительно большей, чем указанная выше температурная, смещается в сторону гашения активаторов эмиссии. Вследствие этого при загазованности деталей УС СКТ повышается в соответствии со степенью их загазованности. Поэтому в соответствии с измеренным значением СКТ выбирают соответствующие режимы проведения операций обезгаживания ускоряющего электрода и модулятора. Напряжения накала U_н, на модуляторе U_м и на ускоряющем электроде U_у во время измерения СКТ для данного типа прибора подбирается экспериментально в тех участках электрических характеристик, в которых проявляется наибольшая чувствительность состояния активности катода к температурным изменениям катода. Для конкретного типа ЭЛТ значения этих параметров индивидуальны. В частности, для кинескопов 51ЛК2Ц СКТ определяют в режиме: U_н 6,5 B, U_м 1 B, U_у 200 В; для 61ЛК4П U_н=5,5 В, U_м=-1 В, U_у=200 В. Спад катодного тока определяют в процентах уменьшения тока катода по прошествии 2 с после выключения накала подогревателя.After activating the emitting cathode layer is carried outgassing accelerating electrode and the modulator of sorbed their gas particles formed during the activation, mostly of which are CO ₂ molecules, as well as from particles previously sorbed during operation CRT (if the fact of using a CRT was). The degassing mode is selected depending on the measured value of the cathode current drop (CKT), which is significantly affected by the gas contamination of the parts of the accelerator system (CSS). The informational value of the cathode current decay, which is measured when the cathode glow is turned off, lies in the fact that the cathode current decay is determined on the one hand by a decrease in the cathode temperature exponentially due to cooling, and on the other hand, by the influence of positive ions, which, based on the details of , under the influence of an electric field are directed towards the cathode and fall on its emitting layer, while neutralizing the active centers of electron emission. Moreover, when the cathode temperature decreases after the filament is turned off, the dynamic equilibrium between competing processes of neutralization and restoration of these centers with an exponential index much larger than the temperature indicated above shifts toward the suppression of emission activators. As a result of this, when the parts are gassed, the US SKT increases in accordance with the degree of their gassing. Therefore, in accordance with the measured SKT value, the corresponding modes of carrying out the degassing operations of the accelerating electrode and the modulator are selected. The filament voltages U _n , at the modulator U _m and at the accelerating electrode U _y during the measurement of the SCT for this type of device are selected experimentally in those areas of electrical characteristics in which the cathode activity is most sensitive to temperature changes in the cathode. For a particular type of CRT, the values of these parameters are individual. In particular, for 51LK2TS SKT picture tubes, they are determined in the following mode: U _n 6.5 V, U _m 1 B, U _at 200 V; for 61LK4P U _n = 5.5 V, U _m = -1 V, U _y = 200 V. The decrease in the cathode current is determined as a percentage of the decrease in the cathode current after 2 s after turning off the heater.

При СКТ Δ I_к менее 40% операции обезгаживания деталей УС проводят по режиму, представленному в табл. 1, где U_н напряжение накала, B; U_у напряжение на ускорительном электроде, В; U_м напряжение на модуляторе, B; t время проведения операции, мин; T, ^oC температура катода. При СКТ ΔI_к более 40% обезгаживание проводят по режиму табл. 2.When SKT Δ I _to less than 40% of the degassing operation of the parts of the CSS is carried out according to the mode presented in table. 1, where U _{n the} voltage of the filament, B; U is _the voltage at the accelerating electrode, V; U _m voltage at the modulator, B; t operation time, min; T, ^o C cathode temperature. With SKT ΔI _to more than 40%, degassing is carried out according to the table mode. 2.

При задании режимов этапов обезгаживания авторы руководствовались следующим соображениями. 1-й этап обезгаживания ускорительного электрода путем разогревания его электронами с катода, ускоренными напряжением 360 В, создает начальный, достаточно медленный режим испарения освещенных на электрод частиц, способствующий испарению их в вакуумное пространство ЭЛТ и сорбированию их достаточно холодными внутриполостными элементами ЭЛТ, например боковыми стенками колбы. Для проведения первого мягкого режима достаточно 15 мин. По мере того, как значительная часть сорбированных ускорительным электродом частиц удаляется, режим дегазации ужесточается поднятием напряжения на ускорительном электроде до 380-400 В, что дает возможность значительно интенсифицировать процесс обезгаживания и сократить необходимые для этого затраты времени. При этом для проведения 2-го ужесточенного этапа достаточно 5 мин, после чего напряжение на ускорительном электроде снижают до 360 В, поддерживая при этом на нем довольно высокую начальную температуру (для предотвращения сорбции), а ток с катода перераспределяют на модулятор подачей на последний 10-15 В, поднимая таким образом его температуру для его обезгаживания. Величину напряжения на модуляторе для его дегазации в отличие от других аналогов поднимают значительно выше и исходят из того, чтобы суммарная энергия электронов при попадании их на модулятор превышала суммарные затраты на ионизацию молекул сорбированных газов и работу выхода их из материала модулятора. При этом процесс обезгаживания электрода существенно ускоряется, поскольку предварительная ионизация частиц приводит к значительному усилению десорбции. Отравление эмиттирующего слоя катода на всех стадиях обезгаживания деталей УС предотвращается его значительным перегревом, для чего на подогреватель подают повышенное напряжение накала, равное 1,4 U_н. Температура катода при этом поддерживается равной 950^оС против номинальной 800^оС.When setting the regimes of the degassing stages, the authors were guided by the following considerations. The first stage of degassing of the accelerating electrode by heating it with electrons from the cathode accelerated by a voltage of 360 V creates an initial, rather slow mode of evaporation of particles illuminated on the electrode, contributing to their evaporation into the vacuum space of the CRT and their sorption by sufficiently cold intracavitary CRT elements, for example, side walls flasks. For the first soft regimen, 15 minutes is enough. As a significant part of the particles adsorbed by the accelerating electrode is removed, the degassing mode is tightened by raising the voltage on the accelerating electrode to 380-400 V, which makes it possible to significantly intensify the degassing process and reduce the time required for this. At the same time, 5 minutes is enough to carry out the 2nd toughened stage, after which the voltage on the accelerating electrode is reduced to 360 V, while maintaining a rather high initial temperature on it (to prevent sorption), and the current from the cathode is redistributed to the modulator by feeding to the last 10 -15 V, thus raising its temperature for its degassing. The voltage on the modulator for its degassing, unlike other analogues, is raised significantly higher and is based on the fact that the total energy of the electrons when they reach the modulator exceeds the total cost of ionizing the molecules of the sorbed gases and their work function from the modulator material. In this case, the process of degassing the electrode is significantly accelerated, since the preliminary ionization of the particles leads to a significant increase in desorption. Poisoning of the emitting layer of the cathode at all stages of degassing of the components of the DC is prevented by its significant overheating, for which an increased filament voltage equal to 1.4 U _{n is} supplied to the heater. Wherein the cathode temperature is maintained at 950 ^{° C} against the nominal 800 ° ^C.

На этапах проведения обезгаживания одновременно происходит тренировка образованного в предыдущих операциях активированного слоя оксидного покрытия катода. В процессе выполнения операций обезгаживания, которые проводятся при повышенных температурах катода с подачей напряжений смещения на электроды УС, в эмиттирующем слое катода происходят активные физико-химические процессы, сопровождающиеся дрейфом из глубинных слоев к его поверхности образовавшихся в процессе термообработки активных частиц, металлов (Ba) и окислов, отвечающих за эмиссию электронов. At the stages of carrying out the degassing, the activated cathode oxide coating layer formed in previous operations is simultaneously trained. During the degassing operations that are carried out at elevated cathode temperatures with bias voltages applied to the electrodes of the active electrode, active physicochemical processes occur in the emitting layer of the cathode, accompanied by a drift from the deep layers to its surface of active particles, metals formed during the heat treatment (Ba) and oxides responsible for electron emission.

После проведения 3-го этапа этапа обезгаживания проводят два этапа стабилизации, первый из которых заключается в окончательном обезгаживании ускоряющего электрода от возможного оседания частиц с модулятора. Последним заканчивается обезгаживание катода, которое проводится при повышенной температуре порядка 980^оС при отключении напряжения на всех других электродах УС (ускоряющий электрод и модулятор заземлены).After the 3rd stage of the degassing step is carried out, two stabilization steps are carried out, the first of which is the final degassing of the accelerating electrode from possible sedimentation of particles from the modulator. The last ends of cathode degassing, which is carried out at an elevated temperature of about 980 ^{° C} when a voltage is turned off at all other electrodes CSS (accelerating electrode grounded and a modulator).

Отработка и испытание способа произведена в промышленных условиях цеха по выпуску цветных кинескопов, в котором восстановлению эмиссии подвергались кинескопы, забракованные по току эмиссии катода, а также в условиях ремонтных мастерских бытового обслуживания населения, в которых восстанавливались кинескопы с утраченным током эмиссии в процессе длительной эксплуатации у потребителя. В первом случае восстановлению подвергались кинескопы типа 51ЛК2Ц, 59ЛК3Ц и 61ЛК4Ц, забракованные в технологической цепочке по основному параметру "мал ток луча". В сравнения с базовым способом восстановления, которой проводился в соответствии с аналогом и по которому из брака в технологический процесс возвращалось от 5 до 10% забракованной продукции, предлагаемый способ позволил возврат в технологический цикл поднять до 70% Количество рекламаций от потребителя при этом значительно сократилось. Testing and testing of the method was carried out under industrial conditions of the color picture tube production workshop, in which the picture tubes rejected by the cathode emission current were subjected to emission restoration, as well as in the conditions of repair workshops for public services in which the picture tubes with the lost emission current were restored during long-term operation consumer. In the first case, 51LK2Ts, 59LK3Ts and 61LK4Ts picture tubes, which were rejected in the process chain according to the main parameter "low beam current," were restored. In comparison with the basic recovery method, which was carried out in accordance with the analogue and according to which from 5% to 10% of rejected products were returned to the process, the proposed method allowed returning to the technological cycle to raise up to 70%. The number of complaints from the consumer was significantly reduced.

В условиях ремонтной мастерской проводилось испытание способа на восстановлении отечественных черно-белых и цветных кинескопов всех типов, а также кинескопов зарубежного производства, в частности фирм "Hitachi", "Toschiba", "Coldstar" и др. отслуживших тот или иной срок работы в телевизорах. Испытание предлагаемого способа для их ремонта показали высокий процент восстановления прослуживших значительный срок кинескопов, причем независимо от фирмы-производителя кинескопов. In the conditions of the repair shop, a method was tested on the restoration of domestic black-and-white and color picture tubes of all types, as well as picture tubes of foreign manufacture, in particular, Hitachi, Toschiba, Coldstar and others that had served one or another time in television sets . Testing of the proposed method for their repair showed a high percentage of recovery for a significant period of picture tubes, regardless of the manufacturer of picture tubes.

Claims

METHOD FOR RESTORING THE EMISSION OF ELECTRON BEAM TUBES Cathodes, which consists in measuring the cathode current parameters and performing restoration operations, characterized in that the decrease in the cathode current ΔI / Δt when the cathode is turned off, where Δt is the time from the moment the cathode glow is turned off, and the dependence of the current change ₀ emission from the cathode to the modulator of the voltage U _n at the cathode heater, and a decision of the possibility of recovery of cathode emission and modes of carrying out restorative operations taking measurements based on the values parameters.