專(zhuān)利名稱(chēng)：磁控管陰極組件及制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁控管陰極組件及制作工藝，特別是浸漬式鋇鎢陰極組件及制作工藝。
磁控管陰極組件是由陰極發(fā)射體組件和燈絲組件構(gòu)成。對(duì)于浸漬式鋇鎢陰極組件傳統(tǒng)制作工藝通常有三種采用等靜壓的方法，將鎢粉直接壓制在鉬套管基體上，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成鎢海綿體，在鎢海綿體表面上涂復(fù)發(fā)射物質(zhì)，高溫浸漬發(fā)射物質(zhì)，經(jīng)清除多余的發(fā)射物質(zhì)后，即得陰極發(fā)射體，裝配陰極屏蔽片并搭焊固牢在鉬套管上，即裝成陰極發(fā)射體組件，再與裝配在鉬套管內(nèi)燈絲組件的燈絲公共端成電氣連接，即得陰極組件。第二種制作工藝是，將已制成的鎢海綿體裝配在鉬套管基體上，在鎢海綿體表面上涂復(fù)發(fā)射物質(zhì)，高溫浸漬發(fā)射物質(zhì)，經(jīng)清除多余的發(fā)射物質(zhì)，即得陰極發(fā)射體，裝配陰極屏蔽片并焊牢在鉬套管上，即得陰極發(fā)射體組件，再與裝配在鉬套管內(nèi)燈絲組件燈絲公共端成電氣連接，即得陰極組件。第三種制作工藝是，將已制成的鎢海綿體，陰極屏蔽片裝配在鉬套管基體上，并將陰極屏蔽片搭焊固牢在鉬套管上，再與裝配在鉬套管內(nèi)燈絲組件的燈絲公共端成電氣連接后，再對(duì)鎢海綿體表面涂復(fù)發(fā)射物質(zhì)，高溫浸漬發(fā)射物質(zhì)，經(jīng)清除多余的發(fā)射物質(zhì)，即成陰極組件。
按上述第一種和第二種制作工藝，當(dāng)制作陰極發(fā)射體時(shí)，在鎢海綿體表面上涂復(fù)發(fā)射物質(zhì)，高溫浸漬發(fā)射物質(zhì)時(shí)，不可避免地在鉬套管基體上涂復(fù)并高溫浸漬有發(fā)射物質(zhì)，在清除多余的發(fā)射物質(zhì)時(shí)，又很難將這部分多余的發(fā)射物質(zhì)徹底清除掉，形成除陰極發(fā)射體外的發(fā)射面。第三種制作工藝，除存在上述的情況外，陰極屏蔽片也涂復(fù)和浸漬有發(fā)射物質(zhì)，也難于徹底清除掉，更擴(kuò)大了除陰極發(fā)射體之外的發(fā)射面。陰極非發(fā)射面有發(fā)射物質(zhì)，當(dāng)陰極于器件內(nèi)工作時(shí)，將產(chǎn)生較大的熱電子發(fā)射。上述三種工藝共同存在的問(wèn)題是陰極屏蔽片焊在鉬套管上，接觸面積大，由于熱傳導(dǎo)致使陰極屏蔽片溫度很高，也將產(chǎn)生較大的熱電子發(fā)射，并且隨著陰極溫度的升高而加劇這種熱電子發(fā)射。由于上述問(wèn)題的存在，影響磁控管陰極的穩(wěn)定發(fā)射，從而影響器件的工作參數(shù)和穩(wěn)定可靠性。第三種制作工藝使燈絲及其組件經(jīng)受一次高溫(高溫浸漬發(fā)射物質(zhì)時(shí)，其溫度可達(dá)1600°-1650℃)，于燈絲質(zhì)量和壽命不利。
本發(fā)明的目的是提供一種浸漬式鋇鎢陰極組件及制作工藝，消除陰極發(fā)射體之外存在有發(fā)射物質(zhì)及減少因熱傳導(dǎo)使陰級(jí)屏蔽片溫度升高帶來(lái)的熱電子發(fā)射，并且使陰極燈絲免受一次高溫的侵害。
本發(fā)明的要點(diǎn)在于，先單獨(dú)制備陰極發(fā)射體，再連同陰極屏蔽片裝配在鉬套管基體上，裝配成陰極發(fā)射體組件。在陰極發(fā)射體制備過(guò)程中，特別是在鎢海綿體表面涂復(fù)和高溫浸漬發(fā)射物質(zhì)時(shí)，如鈧酸鹽、釔酸鹽、鋰酸鹽、鋁酸鹽等，不可能在鉬套管及陰極屏蔽片上涂復(fù)和高溫浸漬有發(fā)射物質(zhì)，陰極屏蔽片是用激光點(diǎn)焊在鉬套管上而固牢的，大大減少了焊接接觸面，燈絲組件裝配于鉬套管內(nèi)，并通過(guò)陰極上塞和鉬套管壁使陰極燈絲公共端與陰極發(fā)射體成電氣連接，裝配出符合要求的高質(zhì)量的浸漬式鉬鎢陰極組件。
按本發(fā)明提供的浸漬式鋇鎢陰極組件及制作工藝;消除了陰極發(fā)射體之外，即非發(fā)射面涂復(fù)和高溫浸漬有發(fā)射物質(zhì)，從而保證了陰極發(fā)射體正常而穩(wěn)定的發(fā)射。陰極屏蔽片采用激光點(diǎn)焯，即滿足了焊接強(qiáng)度的要求，又減小了焊接接觸面，因熱傳導(dǎo)引起陰極屏蔽片溫度升高而導(dǎo)致有較大的熱電子發(fā)射得到控制，對(duì)陰極發(fā)射體穩(wěn)定可靠的發(fā)射也提供了保證。燈絲組件免受一次高溫的侵害，對(duì)保證燈絲質(zhì)量和壽命均有好處。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
附

圖1是本發(fā)明具體結(jié)構(gòu)示意圖附圖2是浸漬式鋇鎢陰極發(fā)射體制作工藝流程圖如附圖1所示，陰極發(fā)射體組件包括陰極發(fā)射體1，鉬套管2，陰極上屏蔽片3，陰極下屏蔽片4。鉬套管上有一臺(tái)階5及在遠(yuǎn)離陰極發(fā)射體端的管壁上有兩個(gè)小孔6。燈絲組件包括燈絲7、燈絲支撐桿8、上插桿9、下插桿10、燈絲尾絲陶瓷套管11，燈絲引出線12，陰極上塞13，陰極下塞14。
按附圖2所示工藝流程制作浸漬式鋇鎢陰極發(fā)射體步驟是(1)鎢坯采用平均粒度為3um+0.2的鎢粉，裝入模具為9×9×400或12×12×400里，根據(jù)發(fā)射體的尺寸選擇模具尺寸，以1.8-2噸/cm2壓力，壓制成鎢坯，然后在燒氫爐中經(jīng)1100℃焙燒40分鐘，即得具有一定強(qiáng)度的加坯。
(2)鎢海綿體采用大電流直接通過(guò)鎢坯加熱，如9×9×400的鎢坯，通過(guò)電流為1400-1500A，保持10分鐘(其溫度可達(dá)1800-1900℃)即可獲得孔度為17-22%的鎢海綿體。如欲獲得孔度為13-16%的鎢海綿體，則加熱電流為1600-1700A，保持10分鐘(其溫度可達(dá)2000-2100℃)。
(3)滲銅為便于鎢海綿體加工成型，將其放入氫氣保護(hù)下盛有融熔無(wú)氧銅石墨舟內(nèi)，保持2小時(shí)，靠其毛細(xì)作用，達(dá)到滲銅目的。
(4)成型按設(shè)計(jì)要求，將已滲銅的鎢海綿體車(chē)制成外徑為φ5.2mm，壁厚為0.4-1mm的圓筒，在圓筒外徑的中間部位有一根沿圓周0.2mm高凸起的筋(也可有一定間隔數(shù)根凸起的筋)。
(5)去銅已參銅并成型的鎢海綿體經(jīng)去油后，依次用硝酸浸泡數(shù)次，再用硝酸∶水＝1∶1的溶浸并借助超聲去銅，然后再真空高溫凈化，其溫度為1550-1600℃，1小時(shí)，便得所需的純凈鎢海綿體。
(6)涂鹽及浸鹽在純凈鎢海綿體表面上涂復(fù)鋁酸鹽，厚度為2-3mm，經(jīng)烘干，在氫氣保護(hù)下進(jìn)行高溫浸漬，其溫度為1600-1650℃，氫氣露點(diǎn)在-30℃以下，浸鹽時(shí)間為30-60秒。
(7)清理清理發(fā)射體內(nèi)外表面的余鹽，即得符合要求的浸漬式鋇鎢陰極發(fā)射體。
參照附圖1，陰極發(fā)射體組件的裝配是這樣進(jìn)行的陰極下屏蔽片4裝配在鉬套管2的臺(tái)階5處，選配陰極發(fā)射體1緊配合地裝入鉬套管2上緊挨下屏蔽片4，要求能承受2-3Kg的力矩而不使陰極發(fā)射體1轉(zhuǎn)動(dòng)。再裝配陰極上屏蔽片3于鉬套管2上，并與陰極發(fā)射體1另一個(gè)端面靠緊，然后將其激光點(diǎn)焊三點(diǎn)固牢在鉬套管2上。陰極上屏蔽片3和陰極下屏蔽片4均為金屬鉬片，在遠(yuǎn)離陰極發(fā)射體端的鉬套管2的管壁兩側(cè)開(kāi)有小孔6，供燈絲出氣用。燈絲支撐桿8是陶瓷桿且兩端有一定深度的孔并在孔內(nèi)裝入有粘接劑，將鉬制上插桿9和下插桿10分別插入孔內(nèi)，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)固牢，螺旋形燈絲7裝在支撐桿8上，其燈絲公共端與上插桿9一并插入陰極上塞12內(nèi)并焊接牢，燈絲的中一端焊接在下插桿10上并套上陶瓷套管11從陰極下塞13的中心孔穿過(guò)，在下插桿10的端部焊接有鎳帶燈絲引出線14，陰極上塞12裝在陰極發(fā)射體1端的鉬套管2內(nèi)并焊牢，與燈線成電氣連接。陰極下塞13裝入鉬套管2的另一端并焊牢。
權(quán)利要求
1.一種浸漬式鋇鎢陰極組件及制作工藝，包括陰極發(fā)射體組件和燈絲組件，其特征在于先制備符合設(shè)計(jì)要求的陰極發(fā)射體2，陰極上屏蔽片3裝配在鉬套管2上并用激光點(diǎn)焊固牢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸漬式鋇鎢陰極組件及制作工藝，其特征在于陰極發(fā)射體1的制備工藝(1)用粒度為3um+0.2的鎢粉，在9×9×400或12×12×400的模具內(nèi)，以1.8-2噸/Cm2的壓力，壓制成鎢坯，然后在氫氣爐中經(jīng)1100℃焙燒40分鐘，即獲得具有一定強(qiáng)度的鎢坯。(2)采用大電流直接通過(guò)鎢坯加熱，如9×9×400的鎢坯，通過(guò)電流為1400-1500A，保持10分鐘，可獲得孔度為17-22%的鎢海綿體，如孔度為13-16%的鎢海綿體，則通過(guò)電流為1600-1700A，保持10分。(3)為便于鎢海綿體加工成型，需滲銅，將其放入氫氣保護(hù)下盛有融熔無(wú)氧銅石墨舟內(nèi)，保持2小時(shí)，靠其毛細(xì)作用，達(dá)到滲銅目的。(4)成型，將已滲銅的鎢海綿體車(chē)制成外徑為φ5.2mm，壁厚為0.4-1mm的圓筒，在圓筒中部沿徑向有一根0.2mm高的凸起筋。(5)去銅，將上述成型的鎢海綿體經(jīng)去油和多次硝酸浸泡，再用硝酸∶水＝1∶1的溶液，借助超聲波去銅，然后真空高溫凈化，其溫度為1550-1600C，經(jīng)1小時(shí)，便得所需的純凈的鎢海綿體。(6)涂鹽及浸鹽在純凈鎢海綿體表面上涂復(fù)厚度為2-3mm的鋁酸鹽，烘干后，在氫氣保持下進(jìn)行高溫浸漬，其溫度為1600-1650℃，氫氣露點(diǎn)在-30℃以下，浸漬時(shí)間為30-60秒。(7)清理陰極發(fā)射體內(nèi)外表面上的余鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸漬式鋇鎢陰極件及制制作工藝，其特征在于陰極上屏蔽片3用激光點(diǎn)焊三點(diǎn)固牢在銅套管2上。
全文摘要
一種浸漬式鋇鎢陰極組件及制作工藝，包括陰極發(fā)射體組件和燈絲組件。先制備符合設(shè)計(jì)要求的陰極發(fā)射體，它包括鎢坯壓制、高溫?zé)Y(jié)鎢海綿體、滲銅、加工成型、去銅、涂覆并高溫浸漬鋁酸鹽、清理余鹽等工藝過(guò)程后，再將其裝配在鉬套管上，陰極屏蔽片用激光點(diǎn)焊在鉬套管上固牢，制成陰極發(fā)射體組件，再與已裝配的燈絲組件裝配成浸漬式鋇鎢陰極組件。
文檔編號(hào)H01J1/20GK1052748SQ8910414
公開(kāi)日1991年7月3日 申請(qǐng)日期1989年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月22日
發(fā)明者吳長(zhǎng)貴 申請(qǐng)人:國(guó)營(yíng)國(guó)光電子管總廠