專利名稱：磁控管陰極燈絲炭化處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及磁控管，特別是涉及磁控管陰極燈絲炭化方法。
技術背景磁控管是電子以勢能形式將能量交換給微波電磁場的微波電子管， 是產(chǎn)生大功率高頻振蕩能量的真空器件，在微波爐等多種器具上使用。 在微波爐中，磁控管用于產(chǎn)生加熱食物的連續(xù)微波，通過高導電金屬材 料的波導管輸送并輻射到爐腔內(nèi)的食物上，通過在高頻微波的輻射作用 下食物分子劇烈振動產(chǎn)生的摩擦熱加熱和烹調(diào)食物。微波爐的磁控管由管芯與磁鐵兩部分構(gòu)成。管芯由陰極、陽極、天 線等組成，陰極加熱后發(fā)射電子。磁鐵通常采用永久磁鐵，在陽極與陰 極之間的空間形成軸向恒定的強磁場。陰極位于磁控管中部，被加熱后的陰極能夠迅速地發(fā)射足夠量的電 子，以維持磁控管正常工作所需的電流。直熱式磁控管陰極一般采用釷 鉤絲繞制成的螺旋狀燈絲，接通電流直接加熱。采用直熱式陰極燈絲的 磁控管，預熱時間短，經(jīng)過極短的通電加熱延時便可加陽極電壓進行工 作。陽極用來吸收發(fā)自陰極的電子，陽極總是接地，使陰極成為負高壓。 在陽極面朝陰極的面上， 一般有偶數(shù)個空腔，稱為諧振腔，腔口對著陰 極，每個諧振腔就是一個微波諧振器。陰極發(fā)射的電子在向陽極運動的過程中，還要受軸向磁場的作用， 這樣，電子在電場力與磁場力的作用下作輪擺線運動，在諧振腔中振蕩 而產(chǎn)生微波。天線把微波耦合出來，再向外輸出，形成輻射高頻振蕩微 波。圖1為現(xiàn)有技術的一種直熱式磁控管陰極，陰極采用釷鎢絲繞制成 的螺旋狀燈絲，接通電流直接加熱并發(fā)射電子。如圖所示，陰極燈絲1設置在陰極底座2上，陰極底座2的下端有陰極燈絲引線3，陰極燈絲 1通過陰極燈絲引線3與高壓變壓器連接。上述現(xiàn)有技術的直熱式磁控管陰極燈絲是連續(xù)發(fā)射熱電子的部件， 保障磁控管形成和輻射高頻振蕩微波，因此，陰極燈絲的質(zhì)量和壽命直 接關系到磁控管的性能和壽命。為增加磁控管陰極燈絲的使用壽命，現(xiàn)有技術中采用的釷鉤絲繞制 成的陰極燈絲，需要進行炭化處理。炭化處理是將陰極燈絲在苯氣體中 通電，使陰極燈絲表面形成炭化層，以增加燈絲的使用壽命。磁控管陰極燈絲的炭化設備為燈絲炭化爐，由機械臂、炭化箱和控 制電路等組成。陰極燈絲炭化處理方法包括放置陰極、箱內(nèi)充氣、通電炭化等三個 步驟。其中，放置陰極是利用機械臂將裝配有燈絲的磁控管陰極放入炭 化箱內(nèi)，炭化箱可容納40個陰極；箱內(nèi)充氣是在放入陰極并關閉炭化 箱后充入氮氫混合氣體，使氮氫混合氣體充滿炭化箱，氮氫混合氣體中 氮氫體積比為7 : 13;通電炭化是在向充滿氮氫混合氣體的炭化箱內(nèi)通入苯氣體的同時，給陰極燈絲通電，苯使用量為6.8 L/min，陰極燈絲 通電炭化電壓為7.5 V，通電炭化時間為70 S。但是，上述現(xiàn)有技術的陰極燈絲炭化處理方法，其燈絲炭化率較低， 炭化率為11 18%，燈絲使用壽命為2000小時左右，不適合小功率工業(yè)用磁控管使用。 發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術的陰極燈絲炭化處理方法所存在的燈絲炭化率較低、 燈絲使用壽命短等問題，本發(fā)明推出了新的陰極燈絲炭化處理方法，通 過變化通電炭化電壓、通電炭化時間和苯使用量，來提高燈絲炭化率， 增加燈絲使用壽命。本發(fā)明所涉及的磁控管陰極燈絲炭化方法，其工藝流程包括放置陰 極、箱內(nèi)充氣、通電炭化等三個步驟。其中，放置陰極是利用機械臂將 裝配有燈絲的磁控管陰極放入炭化箱內(nèi)，炭化箱可容納40個陰極；箱 內(nèi)充氣是在放入陰極并關閉炭化箱后充入氮氫混合氣體，使氮氫混合氣 體充滿炭化箱，氮氫混合氣體中氮氫體積比為7 : 13;通電炭化是在向充滿氮氫混合氣體的炭化箱內(nèi)通入苯氣體的同時，給陰極燈絲通電，苯 使用量為12 14 L/min，陰極燈絲通電炭化電壓為9. 2 9. 7 V，通電 炭化時間為72 77 S。本發(fā)明所涉及的磁控管陰極燈絲炭化處理方法，通過變化通電炭化 電壓、通電炭化時間和苯使用量，提高了燈絲炭化率，炭化率達到27 32%，燈絲使用壽命增加到10000小時，更適合工業(yè)用小功率磁控管使用。


圖1為現(xiàn)有技術的一種直熱式磁控管陰極結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明的陰極燈絲炭化處理方法流程圖。 圖中主要標記說明1、陰極燈絲 2、陰極底座3、陰極燈絲引線 Si、放置陰極S2、箱內(nèi)充氣 S3、通電炭化具體實施方式
實施例1:利用機械臂將裝配有燈絲的磁控管陰極放入炭化箱內(nèi)，然后充入氮氫混合氣體(氮氫體積比為7 : 13)，再向炭化箱內(nèi)以12 L/min通入苯氣體，同時，以電壓為9.2 V給陰極燈絲通電，通電72 S 后切斷電源，完成陰極燈絲炭化。實施例2:利用機械臂將裝配有燈絲的磁控管陰極放入炭化箱內(nèi)， 然后充入氮氫混合氣體(氮氫體積比為7 : 13)，再向炭化箱內(nèi)以14 L/min通入苯氣體，同時，以電壓為9.7 V給陰極燈絲通電，通電77S 后切斷電源，完成陰極燈絲炭化。
權利要求
1、 一種磁控管陰極燈絲炭化方法，其工藝流程包括放置陰極、箱 內(nèi)充氣、通電炭化等步驟，放置陰極是利用機械臂將裝配有燈絲的磁控管陰極放入炭化箱內(nèi)，箱內(nèi)充氣是充入氮氫混合氣體(氮氫體積比為7 :13)，通電炭化是在向炭化箱內(nèi)通入苯氣體的同時給陰極燈絲通電， 其特征在于，通電炭化時間為72 77 S。
2、 根據(jù)權利要求1所述的磁控管陰極燈絲炭化方法，其特征在于， 陰極燈絲通電炭化電壓為9.2 9.7 V。
3、 根據(jù)權利要求1所述的磁控管陰極燈絲炭化方法，其特征在于， 苯使用量為12 14 L/min。
全文摘要
本發(fā)明所涉及的磁控管陰極燈絲炭化方法，其工藝流程包括放置陰極、箱內(nèi)充氣、通電炭化等三個步驟。利用機械臂將裝配有燈絲的磁控管陰極放入炭化箱內(nèi)，向箱內(nèi)充入氮氫混合氣體(氮氫體積比為7∶13)，在向炭化箱內(nèi)通入苯氣體的同時給陰極燈絲通電。其中，苯使用量為12～14L/min，陰極燈絲通電炭化電壓為9.2～9.7V，通電炭化時間為72～77S。本發(fā)明所涉及的磁控管陰極燈絲炭化處理方法，通過變化通電炭化電壓、通電炭化時間和苯使用量，提高了燈絲炭化率，炭化率達到27～32％，燈絲使用壽命增加到10000小時，更適合工業(yè)用小功率磁控管使用。
文檔編號H01J9/02GK101145483SQ200610015688
公開日2008年3月19日 申請日期2006年9月15日 優(yōu)先權日2006年9月15日
發(fā)明者明 常 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司