RU2087983C1 - Металлопористый катод и способ его изготовления - Google Patents
Металлопористый катод и способ его изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2087983C1 RU2087983C1 RU95115116A RU95115116A RU2087983C1 RU 2087983 C1 RU2087983 C1 RU 2087983C1 RU 95115116 A RU95115116 A RU 95115116A RU 95115116 A RU95115116 A RU 95115116A RU 2087983 C1 RU2087983 C1 RU 2087983C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- emitter
- core
- cathodes
- plates
- cathode
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электронной технике, а более конкретно - к миниатюрным металлопористым катодам торцового типа для кинескопов и электронно-лучевых трубок и способу их изготовления.
Задачей изобретения является упрощение конструкции и технологии изготовления миниатюрных катодов и, как следствие, снижение их стоимости, что должно создать условия для массового изготовления катодов и обеспечить выпуск кинескопов с такими катодами. Сущность изобретения: конструкция и способ изготовления катода предусматривают изготовление керна из двух одинаковых половин, каждая из которых формируется с помощью сгибания лепестков, выполненных на начально плоской пластине. На одной пластине выполняется группа полукернов. Соединение эмиттера с полукернами осуществляется спеканием. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к электронной технике и более конкретно к металлопористым катодам торцового типа, предназначенным для использования в кинескопах и электронно-лучевых трубках, и способу их изготовления.
Основными требованиями к таким катодам являются:
1. Малая мощность накала Pn ≈ 0,5 1,5 Вт при заданном напряжении накала U≈2 В.
1. Малая мощность накала Pn ≈ 0,5 1,5 Вт при заданном напряжении накала U≈2 В.
2. Высокая долговечность десятки тысяч часов при плотности токосъема несколько А/см2.
3. Малая стоимость в массовом производстве.
Используемые в настоящее время оксидные катоды [1] не обеспечивают высокой долговечности, особенно в перспективных электронно-лучевых трубках (ЭЛТ).
Признано [2] наиболее целесообразным использование в ЭЛТ металлопористых катодов (МПК). Однако сложность конструкции и технологии изготовления и, как следствие, высокая стоимость затрудняют широкое применение МПК в ЭЛТ.
Известна конструкция МПК малого диаметра для ЭЛТ [3] Катодный узел содержит пластину из пористого вольфрама, пропитанного эмиссионным веществом, подвешенную в цилиндрическом теплоотражающем экране на тонких вольфрамовых проволоках, и подогреватель, размещенный в теплоотражающем экране. Теплоотражающий экран и выводы подогревателя закреплены в теле изолятора. Ограничения в использовании МПК такой конструкции связаны с необходимостью размещения катода на керамическом изоляторе подвеской вольфрамовой пластины на тонких проволоках, что не обеспечивает требуемой жесткости конструкции. Большое количество входящих в состав узла деталей, выполненных из тугоплавких металлов, требует использования дорогих технологических приемов для их соединения (пайка тугоплавкими припоями с драгметаллами, лазерная сварка и т.п.).
Наиболее близким по конструктивному исполнению техническим решением, принятым в качестве прототипа, является МПК, описанный в [4] МПК содержит эмиттер, выполненный в виде шайбы, пропитанной эмиссионным веществом, соединенной по боковой поверхности с охватывающим ее керном в виде тонкостенной тугоплавкой трубки. Недостатки этой конструкции МПК связаны со сложностью изготовления тонкостенного тугоплавкого керна (толщина 10 30 мкм) при малых размерах, а также соединения пористых шайб с кернами с помощью сварки или пайки [5]
Известны способы изготовления МПК [5] включающие изготовление пористого тугоплавкого эмиттера заданной формы, соединение его с керном с помощью сварки или пайки, пропитку эмиттера эмиссионным веществом. Недостатки таких известных способов, особенно при массовом выпуске миниатюрных МПК, обусловлены упомянутыми выше особенностями конструкции, в частности при малых размерах катода операции сборки приходится проводить под микроскопом, что резко снижает производительность. Существенным недостатком является также необходимость производить пропитку эмиттера эмиссионным веществом при температуре 1650oC 1700oC, что приводит к охрупчиванию тонкостенных кернов, т.к. эта температура превосходит значительно температуру их рекристаллизации. Катоды же с рекристаллизированными кернами непригодны для ЭЛТ.
Известны способы изготовления МПК [5] включающие изготовление пористого тугоплавкого эмиттера заданной формы, соединение его с керном с помощью сварки или пайки, пропитку эмиттера эмиссионным веществом. Недостатки таких известных способов, особенно при массовом выпуске миниатюрных МПК, обусловлены упомянутыми выше особенностями конструкции, в частности при малых размерах катода операции сборки приходится проводить под микроскопом, что резко снижает производительность. Существенным недостатком является также необходимость производить пропитку эмиттера эмиссионным веществом при температуре 1650oC 1700oC, что приводит к охрупчиванию тонкостенных кернов, т.к. эта температура превосходит значительно температуру их рекристаллизации. Катоды же с рекристаллизированными кернами непригодны для ЭЛТ.
Наиболее близкий способ изготовления МПК, взятый за прототип, включает операцию изготовления пористого тугоплавкого эмиттера, пропитку его эмиссионным веществом и соединение керна с эмиттером пайкой припоем с температурой плавления ниже температуры плавления эмиссионно-активного вещества [5] Недостатком этого способа является низкая производительность, связанная с необходимостью обеспечения точных зазоров между деталями и нанесенным припоем для пайки.
Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции и технологии изготовления миниатюрных МПК, что особенно важно при массовом производстве перспективных ЭЛТ различного назначения.
Эта задача решается в предложенной конструкции МПК, содержащего пористый тугоплавкий эмиттер, пропитанный эмиссионным веществом, закрепленный в керне, выполненном в виде тонкостенной тугоплавкой оболочки, охватывающей эмиттер по боковой поверхности, при этом керн выполнен разрезным в продольном направлении и состоит из двух одинаковых половин, каждая из которых жестко соединена с боковой поверхностью эмиттера. Керн может быть выполнен в виде оболочки в форме трубки, иметь прямоугольное или квадратное сечение.
Реализация конструкции МПК обеспечивается в предлагаемом способе изготовления, который включает операции изготовления пористого тугоплавкого эмиттера, пропитки его эмиссионным составом и соединения эмиттера с керном. При этом заготовки эмиттеров изготавливают в виде брусков прямоугольного сечения, одна сторона которых равна ширине эмиттирующей поверхности, другая превышает толщину эмиттера, с длиной, кратной нескольким полупериметрам эмиттирующей поверхности; заготовки кернов изготавливают в виде пластин прямоугольной формы, одна сторона которых равна длине бруска, а другая кратна высоте кернов; в пластинах выполняют прорези, расположенные в один или несколько рядов, образуя ими лепестки, являющиеся развертками половин кернов; формируют из лепестков половины кернов, закрепляют пластины в противоположных сторонах каждого из брусков и спекают с ними, после чего полученную систему разрезают на отдельные катоды.
Предложенная конструкция и способ изготовления МПК иллюстрируются фиг. 1 4. На фиг. 1 изображен вид катодного узла с МПК. Эмиттирующая поверхность в рассматриваемом случае представляет собой квадрат.
На фиг. 2а, б, в, г изображен вид пластин с заготовками половины кернов. На фиг. 2а показана пластина с одним рядом половин кернов после изготовления лепестков. На фиг. 2б пластина с двумя рядами половин кернов. На фиг. 2в, г те же пластины после отгибания лепестков и формирования половин кернов. На фиг. 3 показана заготовка эмиттера в виде бруска.
На фиг. 4а, б показан вид собранных вместе бруска и двух пластин с двумя и тремя рядами лепестков соответственно. Штриховыми линиями показаны участки разрезания системы на отдельные катоды.
Как изображено на фиг. 1, предложенный МПК содержит эмиттер 1, пропитанный эмиссионным веществом, с керном 2, выполненным из симметричных половин. Отогнутые лепестки 3 полукернов формируют полость для подогревателя. Держатели 4 обеспечивают соединение катода с катодной ножкой. Форма держателя должна обеспечивать минимальные тепловые потоки от катода в катодную ножку.
Катоды были изготовлены следующим образом.
1. Заготовки эмиттеров были выполнены в виде брусков прямоугольного сечения 0,8 х 1,0 х 40 мм из пористого тугоплавкого материала; ширина бруска 0,8 мм была выбрана равной ширине эмиттирующей поверхности, а толщина 1,0 мм превосходила толщину эмиттера; длина бруска была кратна 25 полупериметрам эмиттирующей поверхности; брусок был пропитан эмиссионным веществом состава 3BaO•CaO•Al2O3.
2. Заготовки кернов были изготовлены в виде пластин прямоугольной формы сплава МР-47 толщиной 0,03 мм; одна сторона пластин была равна длине бруска
40 мм, а вторая превышала высоту катода и равнялась 25 мм.
40 мм, а вторая превышала высоту катода и равнялась 25 мм.
3. В пластине методом фотолитографии были выполнены прорези для лепестков, как показано на фиг. 2б; затем лепестки были отогнуты (фиг. 2г), образуя готовые полукерны.
4. Пластины с отогнутыми лепестками были установлены на противоположных сторонах бруска и спекались с ним.
5. Полученную систему разрезали на отдельные катоды, как показано на фиг. 4б.
Значительная длина тугоплавкого бруска упрощает проведение пропитки эмиссионным веществом и операции соединения бруска с пластинами.
Разрезание собранной заготовки на отдельные катоды с помощью электроискровой резки устраняет необходимость дополнительной ручной обработки эмиттирующей поверхности катодов.
Катоды были испытаны в цветном кинескопе. Сборка кинескопов с катодами осуществлялась на серийном оборудовании.
Мощность накала блока из трех МПК для обеспечения нормальной работы кинескопа составила 2,7 Вт.
Ресурс катодных узлов при эксплуатации в таком режиме составляет не менее 50 000 ч.
Катоды предполагается использовать в серийном изготовлении кинескопов.
Проведенные экономические оценки показали, что стоимость предложенных МПК в массовом производстве будет близка к стоимости оксидных катодов.
Claims (3)
1. Металлопористый катод торцевого типа, содержащий эмиттер из тугоплавкого пористого металла, пропитанный эмиссионным веществом и соединенный с керном, выполненным в виде тонкостенной тугоплавкой оболочки, охватывающей эмиттер по боковой поверхности, отличающийся тем, что керн выполнен разрезным в продольном направлении и состоит из двух одинаковых половин, каждая из которых жестко соединена с боковой поверхностью эмиттера.
2. Катод по п.1, отличающийся тем, что эмиттер и керн имеют прямоугольное сечение.
3. Способ изготовления металлопористых катодов, включающий изготовление эмиттера, пропитку его эмиссионным веществом, изготовление керна и соединение эмиттера с керном, отличающийся тем, что заготовки пропитанных эмиттеров изготавливают в виде брусков прямоугольного сечения, одна сторона которых равна ширине эмиттирующей поверхности, а другая превышает толщину эмиттера, с длиной, кратной нескольким полупериметрам эмиттирующей поверхности, заготовки кернов изготавливают в виде пластин прямоугольной формы, одна сторона которых равна длине бруска эмиттера, а другая кратна высоте керна, в пластинах выполняют прорези, расположенные в один или несколько параллельных рядов, образуя ими лепестки, являющиеся развертками половин кернов, формируют из лепестков половины кернов, закрепляют пластины на противоположных сторонах брусков и спекают с ними, после чего разрезают на отдельные катоды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95115116A RU2087983C1 (ru) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | Металлопористый катод и способ его изготовления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95115116A RU2087983C1 (ru) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | Металлопористый катод и способ его изготовления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95115116A RU95115116A (ru) | 1996-07-27 |
RU2087983C1 true RU2087983C1 (ru) | 1997-08-20 |
Family
ID=20171605
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95115116A RU2087983C1 (ru) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | Металлопористый катод и способ его изготовления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2087983C1 (ru) |
-
1995
- 1995-08-23 RU RU95115116A patent/RU2087983C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Никонов Б.П. Оксидный катод. -М.: Энергия, 1979. 2. A Cavity Reservoir Dispeuser Cathode for CRT's and Low-cost jraveling-Wale Jube Applications. Jouis R.B. False. IEEE Transaitious on Electron Devices v. 36, N1 Зап. 1989. 3. Авторское свидетельство ГДР N 158681, кл. H 01 J 29/48, 1983. 4. Патент Франции N 2514945, кл. H 01 J 1/20, 1983. 5. Кудинцева Г.А. и др. Термоэлектронные катоды. -М.: Энергия, 1966, с. 214. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95115116A (ru) | 1996-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2602649C2 (ru) | ||
KR100260691B1 (ko) | 함침형 음극 구조체, 이것에 사용되는 음극 기재, 이 음극 기재를 이용한 전자총 구조체 및 전자관 | |
US3300677A (en) | Electrode mount and method of manufacture thereof | |
RU2087983C1 (ru) | Металлопористый катод и способ его изготовления | |
CA1121858A (en) | Electron multiplier device | |
US4720654A (en) | Modular electron gun for a cathode-ray tube and method of making same | |
US3754882A (en) | Method of manufacturing a light conductive perforated plate | |
US3725720A (en) | Electric lamp mount having a beaded filament coil | |
US2724216A (en) | Method of fabricating electrode spacers | |
US2786957A (en) | Emissive cathodes | |
WO2000028566A1 (en) | Direct heating cathode unit and electron gun using the same | |
JPS59169034A (ja) | マトリツクスカソ−ドおよびその製造方法 | |
US3465400A (en) | Method of making cylindrical mesh electrode for electron tubes | |
US3404442A (en) | Method of fabricating directly heated cathode | |
KR950006088B1 (ko) | 함침형 음극 구조체의 함침 펠렛트 및 그 제조방법 | |
US4781640A (en) | Basket electrode shaping | |
JP3720913B2 (ja) | 含浸型陰極構体、これに用いられる陰極基体及びこれを用いた電子管 | |
SU711920A1 (ru) | Многоэмиттерный термокатод и способ его изготовлени | |
KR100473068B1 (ko) | 전자총의캐소드제조방법 | |
US4004331A (en) | Method of manufacturing multi-wire oxygen electrode | |
JPH04233127A (ja) | 含浸型陰極の陰極基体の製造方法 | |
JP2568595B2 (ja) | フィラメントコイルの成形方法 | |
HU217164B (hu) | Közvetlen fűtésű katódszerkezet, és eljárás az előállítására | |
JPS5834540A (ja) | 含浸型陰極 | |
JP3353014B2 (ja) | 陰極構体 |