專利名稱：制造浸漬式陰極的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造浸漬式陰極的方法，其中將一片已浸漬的小板(pallet)固定地裝配于陰極凹腔之中;更具體地說，本發(fā)明涉及一種制造浸漬式陰極的方法，其中通過一個(gè)將電子發(fā)射材料浸漬到多孔板塊上以形成浸漬式小板的過程，并通過在這種電子材料與陰極凹腔之易氧化材料間發(fā)生氧化反應(yīng)，來將此浸漬式小板固定到此陰極凹腔中。
浸漬式陰極業(yè)已普遍用于需要高電流密度的示波器中。而現(xiàn)在，這種陰極還同樣用于電視所需的電子管(顯象管)中，這是因?yàn)榇朔N電子管是電視的高清晰度與大屏幕所需要的。
參看

圖1，其中示明了一個(gè)一般的浸漬式陰極結(jié)構(gòu)的例子。如圖所示，該陰極包括了一個(gè)柱筒狀陰極凹腔2，它的下端封閉，由鉬(Mo)之類高阻材料制成。在此陰極凹腔2保固定地裝配有一片已浸漬的小板1。此已浸漬的小板1是由一種電子發(fā)射材料浸漬于鎢(W)之類耐熱金屬的多孔板中制成。這種陰極還包括由鉬一類耐熱能高之材料構(gòu)成的柱狀陰極套管3。此陰極套管3的上端置納著陰極凹腔2，而在其中下部則裝設(shè)有一可用來加熱此陰極的加熱器4。
具有上述結(jié)構(gòu)的浸漬式陰極是設(shè)置于一電子管的電子槍內(nèi)。工作時(shí)，當(dāng)給陰極磁管3內(nèi)之加熱器4施加一激勵(lì)功率，此加熱器4即產(chǎn)生熱。加熱管4所產(chǎn)生的熱蓄聚于陰極套管3之內(nèi)，然后傳輸給陰極凹腔內(nèi)。傳輸給陰極凹腔2的熱再輸送給已浸漬的小板1，使它借助于紫傳來的熱而發(fā)射電子。
在制造這種一般性的浸漬式陰極中，上述電子發(fā)射材料通常是通過把在高溫下分解BaCO3與CaCO3所得到的BaO與CaO同Al2O3混合配置成。在預(yù)定的浸漬氣氛下，將這種電子發(fā)射材料熔化并浸漬于一多孔板的孔隙中，由此形成已浸漬的小板1，至少此種浸漬氣氛，則采用保持在約1600℃下的隨性氣體氣氛或真空。
在制備好已浸漬的小板1后，便進(jìn)行將它固定地裝配到陰極凹腔2內(nèi)的過程。在此過程所用的方法中，包括以下步驟在陰極凹腔2內(nèi)部封閉的底面與配合入此陰極凹腔2內(nèi)已浸漬過的板1之間，設(shè)置有一種由鉬與釕(Ru)的合金，或由纖焊合金構(gòu)成的金屬材料5，然后在高溫下實(shí)行釬焊。
完成上述裝配工作之后，即把此陰極凹腔2固定地配合入陰極套管3的上端，使前者的外周面與后者上端的內(nèi)周面緊密角合。之后，把加熱器4插入陰極套管3的下部內(nèi)，這樣便獲得了上述的陰極結(jié)構(gòu)。
但在這種傳統(tǒng)的方法中，由于是在將金屬材料5充填到已浸漬過的板1與陰極凹腔2之間的條件下，在高溫時(shí)把此板1焊合到陰極凹腔2內(nèi)，而作為材料5的纖焊金屬或合金屬是很昂貴的，這樣便存在著增大制造成本的缺點(diǎn)。
為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種能降低生產(chǎn)成本的制造浸漬式陰極的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的則在于提供一種較之先有技術(shù)，能減少總的制造步驟的生產(chǎn)浸漬式陰極的方法。
本發(fā)明在其一個(gè)組成部分中提供了這樣一種制造浸漬式陰極的方法，它包括下列步驟依預(yù)定厚度配置好第一種電子發(fā)射材料，然后將一多孔板置于含有一種氧化材料之陰極凹腔的內(nèi)表面上，朝下對(duì)此多孔板的上部施加一預(yù)定的壓力，把這第一種電子發(fā)射材料浸漬到多孔板內(nèi)，并在同時(shí)將多孔板固定于陰極凹腔內(nèi);再將第二種電子發(fā)射材料按預(yù)定厚度配置到多孔板的上部;然后在一預(yù)定的浸漬氣氛中使此第二種電子發(fā)射材料浸漬入多孔板中，同時(shí)將此多孔板固定到陰極凹腔內(nèi)。
本發(fā)明在其另一組成部分中則提供了這樣一種制造浸漬式陰極的方法，它包括下列步驟，順次將預(yù)定厚度的第一種電子發(fā)射材料、多孔板以及預(yù)定厚度的第二種電子發(fā)射材料配置于陰極凹腔的內(nèi)表面上;然后朝下將一預(yù)定壓力施加到此第二種電子發(fā)射材料浸漬到多孔板內(nèi)，與此同時(shí)，使多孔板結(jié)合到陰極凹腔內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明，這種陰極凹腔是由耐熱性高的金屬合金制成，而紫種金屬合金則是由硅(Si)、鎳(Nc)或鉻(Cr)之類易氧化的金屬經(jīng)合金化或其合金而制得，這樣的材料在鉬或鉭(Ta)一類耐熱性高的金屬套管中，是易與電子發(fā)射材料起氧化反應(yīng)的。
根據(jù)下面參考附圖對(duì)實(shí)施例所作的描述，將可認(rèn)識(shí)到本發(fā)明之其它目的與另外的組成部分，在附圖中。圖1是一般浸漬式陰極結(jié)構(gòu)的剖面圖;而圖2A至2D為解釋一浸漬式陰極制造方法的示意圖，其中圖2A示明第一個(gè)浸漬步驟;圖2B示明由此第一步浸漬到的結(jié)果，呼2C示明第二個(gè)浸漬步驟，而圖2B示明由此第二步浸漬獲致結(jié)果。
參看圖2A至2D，其中示明了依照本發(fā)明下實(shí)施例來制造浸漬式陰極的方法。
據(jù)本發(fā)明的此種方法，首先將第一種電子發(fā)射材料11配置于含有一種氧化材料之陰極凹腔20的內(nèi)表面上，如圖2A所示。在此第一種電子發(fā)射材料11上設(shè)置一多孔30。
然后進(jìn)行一浸漬過程，即將一預(yù)定大小的壓力P朝下施加到，保持于約1600℃溫度之真空或隨性氣體氣氛中的前述多孔板30的上部。
在這一浸漬過程內(nèi)此第一種電子發(fā)射材料熔化并浸漬入多孔板30內(nèi)。同時(shí)，此第一種電子發(fā)射材料即與陰極凹腔20中的氧化材料起氧化作用，于這兩者間產(chǎn)生一粘合層13，使多孔30通過此粘合層30而固定地結(jié)合到陰極凹20內(nèi)。
在多孔板30被固定地結(jié)合陰極凹腔20內(nèi)的狀態(tài)下，前述電子發(fā)射材料只是浸漬到多孔板30的下部內(nèi)。為使多孔板30的上部也被浸漬，再將一第二種電子發(fā)射材料12配置到多孔板30之上，并在保持于約1600℃的真空或隨性氣氣體氣氛中來進(jìn)行一浸漬過程，如圖2C所示。
如果由此多孔板30獲得一已浸漬過的板31，后者整個(gè)地為電子發(fā)射材料11與12所浸漬過之板31中的電子發(fā)射材料11與12和陰極凹腔20中的易氧化材料通過氧化反應(yīng)生成，用來使已浸漬的板31與陰極凹腔20結(jié)合。
第一種電子發(fā)射材料11是BaO、CaO或Al2O3之類組成的氧化物。作為這一發(fā)射材料11，采用的是按適當(dāng)厚度切割下的燒結(jié)產(chǎn)物。另一方面，陰極凹腔20則是由硅、鎳或鉻之類易氧化金屬經(jīng)合金化后或其合金構(gòu)成，這樣的材料在鉬或鉻一類耐熱性高的金屬(套管)內(nèi)，是易與上述電子發(fā)射材料發(fā)生氧化反應(yīng)的。這樣，此種電子發(fā)射材料便完全可能和陰極凹腔20的易氧化材料起氧化反應(yīng)而生成一粘合層13。
例如，在把硅用作為陰極凹腔20的易氧化材料時(shí)，在已把硅用作陰極凹腔20的易氧化材料時(shí)，在已浸漬之板31的電子發(fā)射材料與陰極凹20之易氧化材料之間可以期望有下述的典型的氧化反應(yīng)4BaO+Si ()/(△) Ba2SiO4+2Ba
上述反應(yīng)中生成的Ba2SiO4即構(gòu)成了粘合層13，起到使浸漬過的板31與陰極凹腔20牢靠結(jié)合的作用。
當(dāng)完成了將浸漬過的板31固定到陰極凹腔20之內(nèi)后，便將一陰極套管3環(huán)套到陰極凹腔20之上，并在此陰極套管3內(nèi)設(shè)置一加熱器4，這樣就制得了與本發(fā)明上述實(shí)施例相一致和一種陰極結(jié)構(gòu)。
依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，還提出了據(jù)上述方法加以改進(jìn)而制得的一種制造浸漬式陰極的方法，這一方法包括以下步驟順次將第一種電子發(fā)射材料11，多孔板30與第二種電子發(fā)射材料12放置到陰極凹腔20的內(nèi)表面上，朝下對(duì)第二種電子發(fā)射材料12施加一預(yù)定壓力，將此第一與第二種電子發(fā)射材料11與12浸漬入多孔板30之內(nèi)，同時(shí)將紫多孔板與陰極凹腔固定地結(jié)合。
與第一個(gè)實(shí)施例相類似，這一陰極凹腔20是由硅、鎳或鉻之類易氧化之金屬，經(jīng)合金化而獲得的耐熱性高的金屬合金或由其合金制成，此種材料在鉬或鉭一類耐熱性高的金屬套管中易與前述的電子發(fā)射材料發(fā)生氧化反應(yīng)，至于浸漬氣氛，采用保持于約1600℃溫度下的真空或隨性氣體氣氛。
依據(jù)上述的第二個(gè)實(shí)施例。由于電子發(fā)射材料11與12是經(jīng)單一的一個(gè)步驟浸漬入多孔板30，來形成已浸漬之板31和在此板31與陰極凹腔之間提供粘合條件，與第一實(shí)施例相比，就能省除一道浸漬步驟。
從以上描述所知，本發(fā)明提供了這樣一種制造浸漬式陰極的方法，其中可以通過已浸漬之板中的電子發(fā)射材料與陰極凹腔中的易氧化材料間的氧化反應(yīng)，不需用任何昂貴的釬焊金屬或合金，就能使浸漬過的多孔板結(jié)合到陰極凹腔內(nèi)。結(jié)果就能降低制造成本。在已浸漬之與陰極凹腔間的結(jié)合是在浸漬過程中完成的，這樣就能減少總的制造工序。
盡管本發(fā)明的上述最佳實(shí)施例是作為例釋目的予以公開的，但熟悉本項(xiàng)技術(shù)的人在不脫離本發(fā)明按后附權(quán)利要求書所規(guī)的范圍與精神內(nèi)，是可以對(duì)比作出種種改動(dòng)與增減的。
權(quán)利要求
1.制造浸漬式陰極的一種方法，其特征在于它包括下列步驟按預(yù)定厚度設(shè)置好第一種電子發(fā)射材料，然后將一多孔板放定于一含有易氧化材料之陰極凹腔的內(nèi)底面上；在一預(yù)定浸漬氣氛下，朝下對(duì)此多孔板的上部施加一預(yù)定的壓力，使上述第一種電子發(fā)射材料浸漬入此多孔板中，同時(shí)使此多孔板固定到陰極凹腔內(nèi)；按預(yù)定厚度將一第二種電子發(fā)射材料設(shè)置于前述多孔板的上部；以及在一預(yù)定氣氛下將此第二種電子發(fā)射材料浸漬入上述多孔板內(nèi)，同時(shí)將此多孔板固定于此陰極凹腔中。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于其中的陰極凹腔是通過硅(Si)、鎳(Ni)或鉻(Cr)之類易氧化金屬合金化或其合金構(gòu)成，此種材料在一種耐熱性高的金屬(套管)中，于前述浸漬步驟中易于與所說的電子發(fā)射材料發(fā)生氧化反應(yīng)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于其中的浸漬氣氛為保持在約1600℃溫度下的真空或隨性氣體氣氛。
4.制造浸漬式陰極的一種方法，其特征在于它包括下列步驟順次將預(yù)定厚度的第一種電子發(fā)射材料、多孔板以及第二種電子發(fā)射材料設(shè)置于一陰極凹腔的內(nèi)底面上;;以及在一預(yù)定浸漬氣氛下，朝下對(duì)第二種電子發(fā)射材料施加一預(yù)定的壓力，使此第一與第二種電子發(fā)射材料浸漬入此多孔板中，同時(shí)使此多孔板固定地結(jié)合到該陰極凹腔內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于其中的陰極凹腔是通過硅、鎳或鉻之類的易氧化金屬合金化或其合金構(gòu)成，此種材料在一種耐熱性高的金屬套管中，于前述浸漬步驟中易與所說是電子發(fā)射材料發(fā)生氧化反應(yīng)。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于其中的浸漬氣氛為保持在約1600℃溫度下的真空或隨性氣體氣氛。
全文摘要
制造一種將浸漬板固定裝配于陰極凹腔之內(nèi)的浸漬式陰極的方法，它將電子發(fā)射材料與多孔板同放于陰極凹腔內(nèi)，并將電子發(fā)射材料浸漬入多孔板中。陰極凹腔是把硅、鎳或鉻之類金屬合金化或用其合金構(gòu)成，而這種材料在耐熱性高的金屬套管中易與電子發(fā)射材料起氧化反應(yīng)，使得已浸漬過的多孔板能借此氧化過程而牢靠地結(jié)合于陰極凹腔內(nèi)，而無須昂貴的釬焊金屬或合金。這樣就能降低制造成本和減少制作工序。
文檔編號(hào)B22F3/26GK1066148SQ92102900
公開日1992年11月11日 申請(qǐng)日期1992年4月23日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月23日
發(fā)明者李慶相 申請(qǐng)人:株式會(huì)社金星社