КАТОДНО-МОДУЛЯТОРНЫЙ УЗЕЛ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1995 года по МПК H01J1/20 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в электронно-лучевых приборах, в частности в устройствах записи информации электронным лучом, например в кинескопах телевизионных приемников и дисплеев.

Известные конструкции катодных узлов электронно-лучевых приборов включают подогреватель, катод и модулятор и имеют пространственную конструкцию [1] Основным недостатком известных катодных узлов электронно-лучевых приборов является их пространственная конструкция, которая определяет: большие габариты устройства, большую материалоемкость, сложность изготовления и монтажа, из-за большого числа конструктивных элементов, недоста- точную надежность, низкую механическую прочность, ограниченную область применения, обусловленную большими габаритами, исключающими их использование в малогабаритных кинескопах.

Известен катодный узел для электронно-лучевых приборов, содержащий изоляционную подложку, на которой последовательно расположены пленки подогревателя с выводами, изолятора и эмиссионно-активного материала с выводами [2]
В известном катодном узле в качестве эмиссионно-активного материала использован состав на основе оксидов бария и стронция, а подогреватель выполнен в виде меандра.

Недостатками известного катодного узла являются применение в качестве эмиссионно-активного материала состава на основе оксидов бария и стронция, имеющего пористую структуру, повышенная мощность подогревателя, необходимая для разогрева пористого эмиссионно-активного материала.

В основу изобретения положена задача создания катодно-модуляторного узла электронно-лучевого прибора, обладающего меньшей мощностью накала и трудоемкостью изготовления.

Это достигается тем, что в катодно-модуляторном узле для электронно-лучевого прибора, содержащем изоляционную подложку, на которой последовательно расположены пленки подогревателя с выводами, первого изолятора, эмиссионно-активного материала катода с выводами и модулятор, в качестве эмиссионно-активного материала использован сплав на основе иридия с редкоземельными элементами, между пленкой первого изолятора, выполненного из окислов, и пленкой эмиссионно-активного материала нанесен первый барьерный слой из вольфрама, на пленку эмиссионно-активного материала нанесены последовательно пленки второго барьерного слоя из вольфрама, второго изолятора и модулятора, имеющие соосные отверстия для выхода электронов, причем пленка подогревателя имеет прямоугольную форму, а концы ее перекрыты пленкой выводов, имеющей сечение, прерывающее сечение пленки подогревателя.

Во втором варианте это достигается тем, что в катодно-модуляторном узле электронно-лучевого прибора, содержащем изоляционную подложку, на которой последовательно расположены пленки подогревателя c выводами, первого изолятора, эмиссионно-активного материала като- да с выводами, и модулятор, в качестве эмиссионно-активного материала использован сплав на основе иридия с редкоземельными элементами, на пленку эмиссион- но-активного материала нанесены последовательно пленки второго изолятора и модулятора, имеющие соосные отверстия для выхода электронов, причем пленка подогревателя имеет форму прямоугольника, концы которого перекрыты пленкой выводов, имеющей сечение, превышающее сечение пленки подогревателя, а в качестве материала изоляторов выбран материал из группы нитридов, боридов.

Такое выполнение позволяет уменьшить мощность накала и трудоемкость изготовления за счет уменьшения массы и пористости эмиссионно-активного материала при использовании в качестве последнего пленки из сплава иридия с редкоземельными металлами (РЗМ) и выполнения модулятора в виде пленки.

На фиг. 1 показан общий вид трехлучевого катодно-модуляторного узла; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 принципиальная электрическая схема узла.

Катодно-модуляторный узел содержит изоляционную подложку 1, на которой последовательно расположены пленки подогревателя 2, выводов 3 подогревателя, первого изолятора 4, первого барьерного слоя 5, эмиссионно-активного слоя 6, второго барьерного слоя 7, второго изолятора 8, модулятора 9. В пленках 7, 8, 9 выполнены соосные отверстия 10.

Пленка подогревателя 2 выполнена из резистивного материала и имеет прямоугольную форму, причем концы ее соединены с выводами 3 с перекрытием. Пленка выводов 3 имеет сечение, превышающее сечение пленки подогревателя.

В качестве эмиссионно-активного материала выбран эффективный сплав иридия с РЗМ, позволивший использовать тонкопленочную технологию его нанесения. Для предотвращения его взаимодействия со слоями изоляторов при их изготовлении из окислов предусмотрены барьерные слои из вольфрама.

При использовании в качестве материала изоляторов иридов или боридов барьерные слои могут отсутствовать (вариант изобретения). При этом технический результат (уменьшение мощности накала и трудоемкости изготовления) будет таким же, как в первом варианте.

Прямоугольная форма пленки подогревателя и ее меньшее сечение по сравнению с выводами обеспечивает локализацию температуры в рабочей зоне узла непосредственно под пленкой эмиссионно-активного материала.

Устройство работает следующим образом.

На выводы 3 подогревателя 2, расположенного на подложке 1, подается напряжение накала, выделяющееся в подогревателе 2 тепло нагревает слой эмиссионно-активного материала 6, в результате чего с его поверхности через соосные отверстия 10 в изолирующем слое 8 и модуляторе 9 происходит эмиссия электронов в сторону анода. Модуляция электронного потока производится изменением напряжения, приложенного между модулятором 9 и слоем эмиссионно-активного материала 6.

Использование устройства позволяет уменьшить габариты, материалоемкость и трудоемкость изготовления и монтажа, повысить надежность катодного узла и электронно-лучевого прибора в целом за счет планарной конструкции, исключающей необходимость выполнения и монтажа большого числа составных элементов.

Использование в электронно-лучевых приборах, в частности в устройствах записи информации электронным лучом, например, в кинескопах телевизионных приемников и дисплеев. Сущность изобретения: катодно-модуляторный узел выполнен из последовательно расположенных на изоляционной подложке пленок подогревателя, эмиссионно-активного материала и модулятора, разделенных слоями изолятора. В качестве эмиссионноактивного материала использован сплав иридия средкоземельными металлами. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Катодно-модуляторный узел для электронно-лучевого прибора, преимущественно для кинескопа, содержащий изоляционную подложку, на которой последовательно расположены пленки подогревателя с выводами, первого изолятора, эмиссионно-активного материала катода с выводами, и модулятор, отличающийся тем, что в качестве эмиссионно-активного материала использован сплав на основе иридия с редкоземельными элементами, между пленкой первого изолятора, выполненного из окислов, и пленкой эмиссионно-активного материала нанесен первый барьерный слой из вольфрама, на пленку эмиссионно-активного материала последовательно нанесены пленки второго барьерного слоя из вольфрама, второго изолятора и модулятора, имеющие соосные отверстия для выхода электронов, причем пленка подогревателя имеет прямоугольную форму, а концы ее перекрыты пленкой выводов, имеющей сечение, превышающее сечение пленки подогревателя. 2. Катодно-модуляторный узел для электронно-лучевого прибора, преимущественно для кинескопа, содержащий изоляционную подложку, на которой последовательно расположены пленки подогревателя с выводами, первого изолятора, эмиссионно-активного материала катода с выводами, и модулятор, отличающийся тем, что в качестве эмиссионно-активного материала использован сплав на основе иридия с редкоземельными элементами, нанесенный на первый изолятор, на пленку эмиссионно-активного материала последовательно нанесены пленки второго изолятора и модулятора, имеющие соосные отверстия для выходов электронов, причем пленка подогревателя имеет прямоугольную форму, а концы ее перекрыты пленкой выводов, имеющей сечение, превышающее сечение пленки подогревателя, а в качестве материала изоляторов выбран материал из группы нитридов, боридов.