Способ активировки оксидного термокатода электровакуумного прибора Советский патент 1984 года по МПК H01J9/04 

Изобретение относится к электронной технике, а именно к способам активирования катодов, например оксидных катодов электронно-лучевых приборов, с целью придания катоду выеокик и стабильных эмиссионных свойств Известен способ активировки оксидных термокатодов, согласно которому оксидный термокатод нагревается до 270Kf затем на электроды прибора подается положительное относительно катода напряжение. По мере роста тока эмиссии температура жатода снижается при поддержании требуемого уровня тока lj . К недостаткам способа следует отнести высокую температуру активировки, намного превышакщую рабочую, а также длительное пребывание (порядка часов) катода при температуре, пре- вьппакщей рабочую. Перечисленные недостатки приводят к значительному испарению компонент покрытия термокатода, что отрицательно сказьюается на долговечности приборов. Наиболее близким к изобретению является способ активировки оксидного термокатода электровакуумного прибора путем отбора тока при нагреве термокатода и подаче анодного напряжения с последующей фиксацией тока на заданном уровне 2j , Согласно указанному способу подъем температуры катода, начиная с 770870 К, производят со скоростью 20100 К/мин при номинальном рабочем напряжении на электродах прибора. При получении требуемого значения тока катода температуру снижают, сохраняя уровень тока постоянным, и после стабилизации температуры прибор вьщерживают в полученном режиме 15-20 мин. I Недостатки данного способа активи ровки являются высокая температура катода, превышающая рабочую, при про ведении процесса активировки, что от рицательно оказывается на долговечности приборов, а также относительно большой разброс эмиссионных характе,ристик приборов, наблюдаемый при экс плуатации вследствие того, что Основ ным параметром, определяющим стадий процесса активировки, является темпе ратура. Цель изобретения - увеличение дол говечности и сокращение разброса эми сионных характеристик приборов. Указанная цель достигается тем, что согласно способу активировки оксидного термокатода электровакуумного прибора путем отбора тока при нагреве тёрмокатода и подаче анодного напряжения с последующей его фиксацией на заданном уровне, после установления на термокатоде рабочей температуры увеличение диодного напряжения от 1,2-1,5 номинального напряжения производят со скоростью 0,01-0,05 номинального напряжения в минуту, затем анодное напряжение снижают при поддержании уровня тока постоянным, а после стабилизации анодного напряжения прибор вьщерживают в этом режиме- 15-20 мин. Режимы активировки выбраны исходя из требований обеспечить получение стабильного тока эмиссии катода без его нагрева до температур, превьшающик рабочую, и оптимального времени проведения процесса. Чтобы получить уровень тока, достаточный для активирования (еще при неактивном катоде), напряжение ускоряющего электрода должно в 1,21,5 раза превысить номинальное значение, что установлено экспериментально. Увеличение анодного напряжения начала процесса активировки более 1,,5 номинального напряжения приводит к появлению возможности отравления катода. При скорости подъема анодного напряжения менее 0,01 номинального напряжения в минуту возрастает общее время активировки. При этом не наблюдается улучшение качества проведения процесса активировки. Максимальная скорость нарастания ускоряющего напряжения не должна быть велика во избежание пробоя эмиссионного покрытия на этапе его активирования при недостаточной электропроводности. При скорости подъема анодного напряжения более 0,05 номинального напряжения в минуту электропроводность , покрытия за счет термического активирования возрастает в недостаточной степени, чтобы исключить пробой покрытия .. . Величина тока .катода задается требуемыми параметрами прибора. Большим значениям тока соответствует более высокое номинальное анодное напряжение и большая длительность процесса активировки. По достижении требуемо; го уровня тока катода анодное напряжение снижают. На всех этапах снижения анодного напряжения ток катода поддерживается постоянным. После стабилизации анодного напряжения.проводят вьздержку прибора в этом режиме 15-20 мин.

При выдержке прибора в установившемся режиме менее 15 мин .наблюдается появление нестабильности тока эмиссии особенно в первые часы эксплуатации прибора.

Увеличение времени выдержки более 20 мин не приводит к улучшению параметров термокатода, но при этом ваэрастает общее время активировки.

Пример На электроды кинескопа 61ЛК1Б подак1т рабочие напряжения: напряжение анода 18кВ, напряжение ускоряющего электрода 500В, напряжение фокусирукщего электрода 400В. Напряжение накала устанавливают равным номинальному (6,3В). Напряжение ускоряющего электрода повышают со ско ростью 10 В/мин и при этом измеряют величину тока катода. Напряжение ускоряняцего электрода повьш1ают, пока ток катода не достигает заданной величины 480 мкА (значение тока катода в рабочем режиме 400 мкА). Затем по

мере возрастания эмиссионной способности катода напряжение ускоряющего электрода снижают так, чтобы ток катода оставался равным 480 мкА. В зависимости от эмиссионной активности катода кинескопа напряжение ускоряющего электрода Снижают в течение, 1015 мин и прекращают процесс снижения напряжения ускоряющего электрода тогда, когда ток катода перестанет изменяться. Обычно это происходит при напряжении ; ускоряющего электрода 350380 В. Затем катод выдерживают при этом напряжении ускоряющего электрода 15 мин, и процесс считается оконченным.

Использование предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом исключает нагрев термокатода при проведении процесса активировки до температур, превьшающих рабочую, что снижает испарение компонент покрытия термокатода и, как следствие, увеличивает долговечность приборов. При этом сокращается разброс токов катодов после проведения процесса активировки не менее, чем в 2 раза, а также обеспечивается оптимальный режим активировки каждого прибора с учетом индивидуальных особенностей и, следовательно, высокая эмиссионная активность катодов.

СПОСОБ АКТИВИРОВАНИЯ ОКСИДНОГО Т ЕРМОКАТОДА ЭЛЕКТРОВАКУУМНОГО ПРИБОРА путем отбора тока при нагреве термокатода и подаче анодного напряжения с последзпощей его фиксацией на заданном уровне, отличающ и и с я тем, что, с целью увеличения долговечности и сокращения разброса эмиссионных характеристик прибора, после установления на термокатоде рабочей температуры увеличение анодного напряжения от 1,2-1,5 номинального напряжения производят со скоростью 0,01-0,05 номинального напряжения в минуту, затем анодное напряжение снижают при поддержании уровня тока постоянным,, а после стаV) билизации анодного напряжения прибор выдерживают в этом режиме 15-20 мин.