專利名稱:高可靠長壽命陰極的制作方法
本發(fā)明屬于電真空器件用陰極。
現(xiàn)在公知的一種貯存式氧化物陰極是由陰極鎳筒、陰極小室及小室內(nèi)的碳酸鹽、小室上面的鎳網(wǎng)帽及其網(wǎng)上表面的三元碳酸鹽組成的。該陰極小室內(nèi)的發(fā)射材料是碳酸鹽，陰極分解時要放出大量的二氧化碳和一氧化碳，不易排氣。而且陰極小室中的激活劑是單一的氧化鈦，氫化鈦反應(yīng)快，后期激活跟不上，對陰極的后期激活不利，使得此種陰極不易獲得長壽命。參見菲利浦技術(shù)評論(Philips Technical Review VoL23 NO 1 1961/1962 Pg 19～23)。
本發(fā)明的目的是消除上述陰極的缺點，在普通制造陰極條件下，所用的原材料要求又不苛刻，就能制造出離可靠長壽命陰極。
圖1為本發(fā)明的陰極結(jié)構(gòu)圖。圖中1是陰極鎳筒，2是陰極小室，3是鋁酸鹽和激活劑，4是鎳海綿層，5是鎳網(wǎng)帽，6是三元碳酸鹽層。
圖2是二級管陰極壽命曲線。
圖3是黑白顯象管加速壽命曲線。
本發(fā)明陰極是如下構(gòu)成的陰極鎳筒，陰極小室，小室內(nèi)放有發(fā)射材料鋁酸鹽和激活劑、鈦、鎢、錸，小室上面套有一個鎳網(wǎng)帽，在鎳網(wǎng)帽頂部的下面有一層燒結(jié)的鎳海綿層，在鎳海綿體內(nèi)可以浸漬三元醋酸鹽，最后在鎳網(wǎng)帽上表面涂覆一層三元碳酸鹽，并將鎳網(wǎng)帽套在陰極鎳筒上，用點焊法相連接成一個整體陰極。
本發(fā)明的特點是在陰極小室中放有發(fā)射材料鋁酸鹽和陰極激活劑，鈦、鎢和錸。其配方為成分 含量(重量百分比)鋁酸鹽(5BaO·3CaO·2AL2O3) 70～90
鈦 3～14鎢 3～14錸 4～24所用的鈦粉、鎢粉和錸粉的粒度小于1微米，用機械的方法將其混合均勻，加上40浬泊的硝綿溶液，所加量為10克發(fā)射材料和激活劑為1～5毫升硝綿溶液，再加上適量的醋酸丁酯，將鋁酸鹽和鈦粉、鎢粉和錸粉粘連起來，涂在陰極小室內(nèi)。
在鎳網(wǎng)帽內(nèi)用粒度為1微米以下，純度為99.8%以上的鎳粉燒結(jié)一層0.1～2毫米的鎳海綿層，燒結(jié)溫度為800～1250℃，燒結(jié)時間為5～20分鐘，燒結(jié)溫度低則燒結(jié)時間要長一些。在鎳海綿中可以浸漬三元醋酸鹽水溶液，浸漬在鎳海綿體內(nèi)的三元醋酸鹽的重量為鎳海綿體重量的3～20%。三元醋酸鹽的配方為成分 含量(重量百分比)BaAC 40～60SrAC 37～50CaAC 2～8H2O 1～2最后在陰極鎳網(wǎng)帽上表面涂覆一層三元碳酸鹽，按照一般公知技術(shù)處理。
本發(fā)明陰極的優(yōu)點是它可以廣泛用于電真空器件中，特別是在行波管、速調(diào)管、顯象管和高分辨率顯示管中。此陰極在二極電子管中試驗，陰極工作溫度700～730℃，支取電流密度300～400mA/cm2時，壽命長達7～9.5萬小時，參見圖2的二極管陰極壽命曲線。在高可靠行波管中應(yīng)用，壽命已長達4～6萬小時。在普通黑白顯象管中的加速壽命試驗達到1萬小時以上，參見圖3的陰極加速壽命曲線。在圖3中，Io-5只管的零小時最大束電流平均值。
IK-5只管的K小時束電流平均值。
I%-最大束電流變化百分比值，IK/Io%。
本發(fā)明所提供的一個實施例如下取0.5克鎳粉，0.6克鎢粉，0.9克錸粉，用機械方法將其混合均勻后，放入8克5BaO·3CaO·2AL2O3，加入40浬泊的硝綿溶液3毫升和適量的醋酸丁酯，把它們粘連起來，涂在陰極小室內(nèi)。將鎳粉放在鎳網(wǎng)帽內(nèi)，厚度為0.3毫米，然后放在氫爐中燒結(jié)10分鐘，燒結(jié)溫度為1120℃。燒結(jié)后用鎳海綿體重量10%的三元醋酸鹽浸漬。把130毫克的BaAC，110毫克的SrAC，14毫克的CaAc，和3毫升的H2O，放入玻璃杯中。將陰極放入浸漬，然后烘干，再浸漬，再烘干。直到浸漬的三元醋酸鹽的重量為鎳海綿層的10%為止。然后將鎳網(wǎng)帽套在陰極鎳筒上，并且點焊好。最后在鎳網(wǎng)帽上表面涂覆一層三元碳酸鹽，處理工藝按照一般公知技術(shù)。本發(fā)明陰極實施方法不只上述一種。應(yīng)當指出，只要不違背本專利權(quán)利要求
的規(guī)定范圍，可以進行各種實施方案。
權(quán)利要求
1.高可靠長壽命陰極由陰極鎳筒、陰極小室、鎳網(wǎng)帽和三元碳酸鹽組成，本發(fā)明的特征是陰極小室內(nèi)放有發(fā)射材料鋁酸鹽和陰極激活劑鈦、鎢和錸，在鎳網(wǎng)帽頂部的下面有一層鎳海綿，在鎳海綿體內(nèi)浸漬三元醋酸鹽。
2.按照權(quán)利要求
1所述的高可靠長壽命陰極，其特征是在陰極小室內(nèi)的鋁酸鹽和陰極激活劑的配方為(重量百分比)∶鋁酸鹽(5BaO·3CaO·2AL2O3)為70～90，鈦為3～14，鎢為3～14，錸為4～24。
3.按照權(quán)利要求
1所述的高可靠長壽命陰極，其特征是鎳海綿體內(nèi)浸漬三元醋酸鹽的配方為(重量百分比)BaAc為40～60，SrAc為37～50，CaAc為2～8，H2O為1～2。
4.按照權(quán)利要求
1或3所述的高可靠長壽命陰極，其特征是在鎳海綿體內(nèi)浸漬三元醋酸鹽的重量為鎳海綿體重量的3～20%。
專利摘要
本發(fā)明陰極是一種新的貯存式氧化物陰極。它由帶有小室的陰極鎳筒，小室內(nèi)的鋁酸鹽和激活劑鈦、鎢和錸，小室上面的鎳網(wǎng)帽，鎳網(wǎng)帽下部的一層鎳海綿，在鎳海綿體內(nèi)浸漬三元醋酸鹽，以及在鎳網(wǎng)帽表面涂覆的三元碳酸鹽等構(gòu)成。本發(fā)明提供了一種高可靠長壽命陰極，它可以廣泛用于電真空器件中，特別是在行波管、速調(diào)管和顯象管中使用，可靠性增加，壽命顯著延長。
文檔編號H01J1/13GK85106573SQ85106573
公開日1987年1月21日 申請日期1985年9月3日
發(fā)明者廖顯恒 申請人:中國科學(xué)院電子學(xué)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan