RU2132582C1

RU2132582C1 - Method for manufacturing of gas-discharge alternating current indication board

Info

Publication number: RU2132582C1
Application number: RU98112377A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Ивлюшкин; Н.Н. Левина; В.Г. Самородов
Original assignee: Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов
Priority date: 1998-07-02
Filing date: 1998-07-02
Publication date: 1999-06-27

Abstract

FIELD: gas-discharge equipment. SUBSTANCE: method involves preceding heat processing under exhausting temperature of 330-400 C with heat processing under 150-400 C and coating cover with gas discharge in noble gas with pumping operations, which are performed after or during processing. EFFECT: decreased discharge excitation voltage due to increased quality of purification.

Description

Изобретение относится к области газоразрядной техники и может быть использовано при изготовлении газоразрядных индикаторных панелей (ГИП). The invention relates to the field of gas discharge technology and can be used in the manufacture of gas discharge indicator panels (GUI).

Известен способ изготовления приборов, включающий операцию термообработки при температуре обезгаживаная с откачкой. (Авт. свид. СССР N 326661, кл. H 01 J 9/38, опубл. 1972 г.). A known method of manufacturing devices, including the operation of heat treatment at a temperature of gassed with pumping. (Auth. Certificate. USSR N 326661, class H 01 J 9/38, publ. 1972).

Недостатком данного способа изготовления является частичное удаление загрязнений из прибора, поскольку при термообработке удаляются в основном поверхностно-сорбированные загрязнения, а обезгаживание более глубоких слоев арматуры не происходит, что приводит к повышенному уровню и разбросу параметров приборов, а также к их нестабильности в процессе длительной работы. The disadvantage of this manufacturing method is the partial removal of contaminants from the device, since heat treatment removes mainly surface-sorbed contaminants, and no degassing of the deeper layers of the reinforcement occurs, which leads to an increased level and spread of the parameters of the devices, as well as their instability during prolonged operation .

Известен способ изготовления газоразрядного прибора, согласно которому после изготовления деталей внутренней арматуры их сборки и создания вакуумно-плотной оболочки в процессе откачки проводят обезгаживание деталей внутренней арматуры за счет возбуждения газового разряда (Авт.свид. СССР N 352335, кл. H 01 J 9/38, опубл. 1972.)
Этот способ позволяет осуществить эффективное удаление адсорбированных на внутренней арматуре прибора загрязняющих веществ, однако при этом не устраняются химически стойкие соединения, образованные во время и после воздействия газового разряда.A known method of manufacturing a gas-discharge device, according to which, after manufacturing the parts of the internal fittings of their assembly and the creation of a vacuum-tight shell during the pumping process, the parts of the internal fittings are degassed by excitation of a gas discharge (Autosvid. USSR N 352335, class H 01 J 9 / 38, publ. 1972.)
This method allows the effective removal of pollutants adsorbed on the internal fixture of the device, however, chemically resistant compounds formed during and after exposure to a gas discharge are not eliminated.

Наиболее близким к предлагаемое способу изготовления является способ изготовления ГИП переменного тока, включающий изготовление пластин с электродами, нанесение на электроды по крайней мере одной из пластин диэлектрического покрытия, сборку пластин в пакет, герметизацию, термообработку при температуре обезгаживания, откачку и наполнение рабочим газом (пат. США N 3810686, кл. 316-20, опубл. 1974 - прототип.). Недостатком данного способа изготовления является то, что при его использовании в приборе остаются загрязнения, молекулы которых имеют прочные связи с адсорбентом за счет расположения их в глубине между соседним атомами кристаллической решетки. Это приводит к повышению уровня напряжения зажигания разряда. Closest to the proposed manufacturing method is a method of manufacturing an ACI GUI, including manufacturing plates with electrodes, applying at least one of the plates of a dielectric coating to the electrodes, assembling the plates in a bag, sealing, heat treatment at a degassing temperature, pumping and filling with working gas (US Pat . USA N 3810686, CL 316-20, publ. 1974 - prototype.). The disadvantage of this manufacturing method is that when it is used in the device, contaminants remain, the molecules of which have strong bonds with the adsorbent due to their location in depth between adjacent atoms of the crystal lattice. This leads to an increase in the level of discharge ignition voltage.

Задачей данного изобретения является создание способа изготовления, позволяющего создать ГИП переменного тока с низким уровнем напряжения зажигания разряда за счет качественной очистки от загрязнений, имеющих прочную связь с диэлектрическим покрытием на электродах. Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе изготовления ГИП переменного тока, включающем изготовление пластин с электродами, нанесение на электроды по крайней мере одной из пластин диэлектрического покрытия, сборку пластин в пакет, герметизацию, термообработку при температуре обезгаживания, откачку и наполнение рабочим газом, после герметизации проводят термообработку при температуре 150-400^oC с откачкой, затем наполняют инертным газом или смесью инертных газов и проводят обработку диэлектрического покрытия газовым разрядом, после чего панель откачивают и проводят термообработку при температуре обезгаживания, при этом температура обезгаживания равна 330-400^oC.The objective of this invention is to provide a manufacturing method that allows you to create a GUI alternating current with a low level of ignition voltage of the discharge due to high-quality cleaning from contaminants that have a strong connection with the dielectric coating on the electrodes. The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method of manufacturing the GUI of alternating current, including the manufacture of plates with electrodes, applying at least one of the plates of a dielectric coating to the electrodes, assembling the plates in a bag, sealing, heat treatment at a degassing temperature, pumping and filling the working gas, after sealing the heat-treated at a temperature of 150-400 ^o C with evacuating, and then filled with an inert gas or a mixture of inert gas and conduct arr Botko dielectric coating gas discharge, after which the panel is evacuated and heat-treated at a temperature degassing, the outgassing temperature equal to 330-400 ^o C.

Предложенное сочетание и последовательность приемов очистки позволяет повысить эффективность очистки диэлектрического покрытия на электродах ГИП как температурной обработкой, так и обработкой газовым разрядом. The proposed combination and sequence of cleaning methods can improve the cleaning efficiency of the dielectric coating on the GUI electrodes, both by heat treatment and gas discharge treatment.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения позволил установить, что не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в форме изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна". The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patents and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that no analogue was found, characterized by features identical to those of the claimed invention, and the definition from the list of identified analogues of the prototype as the analogue closest in terms of the totality of features made it possible to identify the totality of technical results that are significant in relation to the applicant ltatu characterizing features claimed in the object set forth in the form of the invention. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "novelty."

Анализ источников информации показал, что заявляемое изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как не выявлены технические решения, в которых повышалось бы качество очистки арматуры ГИП переменного тока за счет проведения перед термообработкой при температуре обезгаживания 330-400^oC, термообработки при температуре 150-400^oC с откачкой и следующей за ней обработки диэлектрического покрытия газовым разрядом в инертной газовой среде с последующей его откачкой. Следовательно, заявленное решение соответствует требованию "изобретательный уровень".An analysis of the sources of information showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for a specialist, since technical solutions have not been identified in which the quality of cleaning the ACI reinforcement was improved by conducting it before heat treatment at a degassing temperature of 330-400 ^o C, heat treatment at a temperature of 150-400 ^o C with pumping and subsequent processing of the dielectric coating by a gas discharge in an inert gas medium with its subsequent pumping. Therefore, the claimed solution meets the requirement of "inventive step".

Способ изготовления ГИП переменного тока заключается в следующем. A method of manufacturing an ISU AC is as follows.

На стеклянных пластинах формируют любым известным способом, например методом трафаретной печати, электроды. Затем на электроды наносят диэлектрическое покрытие состоящее, например, из слоя легкоплавкого стекла и слоя MgO. Electrodes are formed on glass plates in any known manner, for example by screen printing. Then, a dielectric coating consisting, for example, of a layer of low-melting glass and a layer of MgO, is applied to the electrodes.

На пластинах с электродами возможно нанесение разделительных барьеров и люминофорного покрытия. Все элементы конструкции, сформированные на внутренних поверхностях двух диэлектрических пластин образуют внутреннюю арматуру панели. On plates with electrodes, it is possible to apply dividing barriers and a phosphor coating. All structural elements formed on the inner surfaces of two dielectric plates form the internal reinforcement of the panel.

После формирования на пластинах с электродами покрытий на одну из пластин наносят шов герметизации, после чего пластины с электродами собирают в пакет и герметизируют при температуре 400-450^oC. Затем ГИП обрабатывают в следующей последовательности. Вначале проводят термообработку при T = 150 - 400^oC, что необходимо для очистки рабочей поверхности ГИП от поверхностно сорбированных загрязнений, для снижения уровня напряжений зажигания разряда при последующей обработке газовым разрядом. Максимальная температура обработки равна 400^oC. При температуре больше 400^oC происходит деформация диэлектрического покрытия на электродах. При температуре меньше 150^oC не происходит полной десорбции физически сорбированных газов, главным образом паров воды, приводящей к повышению уровня напряжений зажигания разряда.After forming on the plates with the electrodes of the coating, a sealing seam is applied to one of the plates, after which the plates with electrodes are collected in a bag and sealed at a temperature of 400-450 ^o C. Then the GUI is processed in the following sequence. First, heat treatment is carried out at T = 150 - 400 ^o C, which is necessary for cleaning the working surface of the ISU from surface sorbed contaminants, to reduce the level of discharge ignition voltages during subsequent processing by gas discharge. The maximum processing temperature is 400 ^o C. At temperatures above 400 ^o C, the dielectric coating deforms on the electrodes. At temperatures less than 150 ^o C there is no complete desorption of physically sorbed gases, mainly water vapor, leading to an increase in the level of discharge ignition voltages.

Для удаления выделяющихся в процессе термообработки загрязнений в течение термообработки или после нее производят откачку. Затем проводят очистку рабочей поверхности ГИП плазмой газового разряда. ГИП наполняют инертным газом или смесью инертных газов, на электроды подают переменное напряжение и возбуждают разряд между электродами. Очистка плазмой газового разряда позволяет удалить загрязнения как с поверхности, так и из более глубоких слоев арматуры с последующим расщеплением их на отдельные радикалы и образованием летучих соединений. После очистки ГИП плазмой газового разряда газ откачивают и проводят обезгаживание ГИП при температуре 330 - 400^oC. В процессе этой термообработки удаляются химические соединения, образованные и адсорбированные в приборе после воздействия газового разряда. В случае, если T > 400^oC, то в панели происходит деформация диэлектрического покрытия, нанесенного на электроды. Если же T < 330^oC, то не происходит полного удаления из панели неконденсирующихся газов.To remove contaminants released during the heat treatment during the heat treatment or after it is pumped out. Then, the working surface of the ISU is cleaned by a gas discharge plasma. The ISU is filled with an inert gas or a mixture of inert gases, an alternating voltage is applied to the electrodes and a discharge is excited between the electrodes. Plasma cleaning of a gas discharge allows you to remove contaminants both from the surface and from deeper layers of the reinforcement, followed by their splitting into individual radicals and the formation of volatile compounds. After purification of the ISU by gas discharge plasma, the gas is pumped out and the ISU is degassed at a temperature of 330 - 400 ^o C. During this heat treatment, the chemical compounds formed and adsorbed in the device after exposure to the gas discharge are removed. If T> 400 ^o C, then in the panel there is a deformation of the dielectric coating deposited on the electrodes. If T <330 ^o C, then there is no complete removal of non-condensable gases from the panel.

Продукты обезгаживания выводятся в процессе откачки, которая проводится или во время термообработки или после нее. The degassing products are removed during the pumping process, which is carried out either during or after the heat treatment.

Завершающей операцией способа изготовления является наполнение ГИП рабочим газом. Таким образом, в процессе способа удаляются примеси, в том числе трудновыводимые, как с поверхности диэлектрического покрытия, так и из его глубинных слоев. The final operation of the manufacturing method is the filling of the ISU with working gas. Thus, the process removes impurities, including difficult to remove, both from the surface of the dielectric coating and from its deep layers.

Пример конкретного выполнения. An example of a specific implementation.

Для - изготовления ГИП переменного тока с поверхностным разрядом на стеклянных пластинах методом трафаретной печати формируют электроды индикации из золота шириной 100 ± 10 μ и электроды управления из серебра шириной 0,4 мм. For — the manufacture of an alternating current ISU with a surface discharge on glass plates by screen printing, the indication electrodes are formed of gold with a width of 100 ± 10 μ and the control electrodes are made of silver with a width of 0.4 mm.

Расстояние между электрода индикации 0,4 мм, электродами управления 0,5 мм. Затем на электроды индикации и управления наносят диэлектрическое покрытие из легкоплавкого стекла толщиной 40 ± 5 и 15 ± 3 μ соответственно. После чего на пластине с электродами управления формируют диэлектрические барьеры и люминофорное покрытие, а на пластину с электродами индикации наносят MgO. Пластины собирают в пакет и герметизируют при t =430^oC.The distance between the display electrode is 0.4 mm, the control electrodes are 0.5 mm. Then, a dielectric coating of low-melting glass with a thickness of 40 ± 5 and 15 ± 3 μ, respectively, is applied to the indication and control electrodes. After that, dielectric barriers and a phosphor coating are formed on the plate with control electrodes, and MgO is applied to the plate with indication electrodes. The plates are collected in a bag and sealed at t = 430 ^o C.

Затем проводят первую термообработку при t = 180^oC в течение 30 мин и наполняют ГИП смесью Ne +5% Xe до давления 200 мм рт.ст.Then carry out the first heat treatment at t = 180 ^o C for 30 minutes and fill the ISU with a mixture of Ne + 5% Xe to a pressure of 200 mm Hg

Подавая напряжение на электроды, возбуждают разряд во всех ячейках панели и поддерживают его в течение 15 мин. Затем газовую смесь откачивают и проводят вторую термообработку при t = 365^oC в течение 60 мин. После 2-й термообработки ГИП наполняют рабочей смесью Ne +5% Xe, p = 300 мм рт.ст. ГИП, изготовленная согласно предложенному способу, имеет напряжение зажигания равное 236 В. Напряжение же зажигания ГИП, изготовленной с использованием термообработки, при температуре обезгаживания равна 304 В, а с использованием обработки газовым разрядом - 280 В.By applying voltage to the electrodes, they excite a discharge in all cells of the panel and maintain it for 15 minutes. Then the gas mixture is pumped out and a second heat treatment is carried out at t = 365 ^o C for 60 minutes After the 2nd heat treatment, the ISUs are filled with a working mixture of Ne + 5% Xe, p = 300 mm Hg. The ISU manufactured according to the proposed method has an ignition voltage of 236 V. The ignition voltage of an ISU made using heat treatment at a degassing temperature of 304 V, and using gas discharge treatment, is 280 V.

Таким образом предложенный способ изготовления ГИП позволит снизить уровень напряжения зажигания разряда, что снижает уровень управляющих напряжений ГИП переменного тока, обеспечивая надежную запись и стирание информации. Thus, the proposed method for manufacturing the ISU will reduce the level of ignition voltage of the discharge, which reduces the level of control voltage of the ISU alternating current, providing reliable recording and erasing of information.

Claims

A method of manufacturing a gas discharge indicator panel of alternating current, including the manufacture of plates with electrodes, applying at least one of the plates of a dielectric coating to the electrodes, assembling the plates in a bag, sealing, heat treatment at a degassing temperature, pumping and filling with working gas, characterized in that after sealing conduct heat treatment at a temperature of 150 - 400 ^o With pumping, then fill the panel with an inert gas or a mixture of inert gases and conduct dielectric coating treatment ha discharge discharge, after which the panel is pumped out and heat treated at a degassing temperature, while the degassing temperature is 330 - 400 ^o C.