Способ контроля герметичности электровакуумных приборов Советский патент 1992 года по МПК G01M3/40 

Изобретение относится к электронной технике, в частности к производству электровакуумных приборов (ЭВП).

Наиболее распространенный метод контроля герметичности с помощью гелиевого течеискателя обладает ограниченной чувствительностью и может использоваться лишь до откачки ЭВМ.

Известен способ обнаружения медленных натеканий откачанных ЭВП с применением избыточного давления.

Недостатком такого способа является его применение только для контроля приборов, имеющих встроенный электроразрядный насос, что существенно ограничивает область его использования.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ контроля герметичности ЭВП, включающий два последовательных замера катодного тока, при номинальном напряжении накала и климатическое воздействие между этими двумя замерами, причем к годным относят приборы, у которых катодный ток при повторном измерении удовлетворяет выражению

0,9 l2 11,

где И - катодный ток при первом измерении;

2 - катодный ток при втором измерении.

Недостатками способа являются: недостаточная чувствительность, связанная с низкой проникающей способностью чеVJч| 00 СЛ Ю 00

рез стенки оболочки ЭВП основных компонентов аниосферного воздуха (азот, кислород) при климатических испытаниях; высокой стоимость и продолжительность испытания (болзе 48 ч), разрушающий ха- рактер контроля из-за коррозии материалов при длительном климатическом воздействии,

Цель из&бре ония состоит в создании высокочупетвитепьного, эффективного и оперативною метода выявления откачанных ЭВП, имеющих малые течи через вакуумную оболочку, находящиеся ниже порога чувствительное и известных средств и методов течеискпн, а также в определении потенциально непадежных приборов, имеющих зргупоропмыо течи.

По гц i пит цгль достигается тем, что по -фолпстчемому способу контроля ермсяичнос in ЭВП сначала измеряют ка- юдяыП ток при номинальном напряжении накал п дмпдном режиме, а затем осуществляют прогрев последнего в атмосфере водорода при (омпералре от 100 до 150°С в течение по менее 2 ч, затем повторно изме- ряют катодный ток через интервал времени не более 1 ч после окончания прогрева, а о негерметичноеги оболочки прибора делают вывод при изменении катодного гока более чем на ±20%,

Изменение тока катода имеет месго в случае проникновения водорода в рабочий объем прибора через дефекты конструкционных материалов и паяные соединения. Эффективность предлагаемого способа обусловлена следующими обстоятельствами: водород обладает на несколько порядков большей проникающей способностью через современные конструкционные материалы (металлы, различ- ные типы керамики) по сравнению с другими газами; из-за значительного влияния парциального давления водорода на эмиссионную активность наиболее распространенных термокатодов (оксидных, ме- таллопористых и т.д.) имеет место резко выраженный характер изменения эмиссии катода как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения в зависимости от величины этого давления и технологических параметров изготовления катода; защитная атмосфера водорода при прогреве гарантирует керазрушающее воздействие контроля на конструкцию изделия. Температура прогрева должна превышать 100°С, что обусловлено необходимостью испарения частиц влаги, закупоривающих дефекты оболочки. Верхний предел температуры прогрева ограничен допустимым

температурным диапазоном применяв- мых конструкционных материалов изделия,

Продолжительность прогрева в водороде должна гарантировать индикацию натекания и составлять не менее 2 ч. Замер катодного тока после прогрева должен производиться с минимальным интервалом во времени, чтобы избежать поглощение водорода внутриламповыми деталями.

Напряжение анода и величина тока катода при замерах выбираются для каждой конкретной конструкции ЭВП из условия минимального разогрева анода и возможного стравливающего воздействия на катод, выделяющихся газов, что могло бы привести к искажению результатов контроля. Предлагаемый способ приводит к достижению поставленной цели.

П р и м е р, На катод подавали напряжение накала 6,3 В, на анод - напряжение 200 В. Выдерживали в течение 1 мин, затем фиксировали величину катодного тока 3 мА, проводили прогрев в водороде при температуре 150°С в течение 2 ч. Прибор вынимали из водородной печи и затем вновь подавали накал 6,3 В и анодное напряжение 200 В в течение 1 мин. Измеряли катодный ток, который составил 4 мА, Величина токоотбора изменилась в сторону увеличения на 25% Прибор забракован из-за негерметичности оболочки.

Использование предлагаемого способа неразрушающего контроля герметичности ЭВП позволяет по сравнению с существующими повысить чувствительность течеискания и выявлять приборы со скрытым браком по герметичности на конечных технологических стадиях их изготовления, что дает значительный экономический эффект.

Формула изобретения

Способ контроля герметичности электровакуумных приборов путем измерения катодного тока при номинальном напряжении накала в диодном режиме, прогрева прибора, повторного измерения катодного тока после прогрева и сравнения измеренных значений тока, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и исключения разрушения прибора, прогрев осуществляют в атмосфере водорода при 100 - 150°С не менее 2 ч, повторное измерение катодного тока осуществляют через

517785986

интервал времени не более 1 ч после окон- лочки приборе делают вывод при измене- чания прогрева, а о негерметичности обо- нии катодного тока более чем на ±20%.

Использование: контроль герметичности электровакуумных приборов. Сущность: измеряют катодный ток до прогрева электровакуумного прибора. Прогревают электровакуумный прибор и повторно измеряют катодный ток после прогрева. Сопоставляют величины токо- отбора в диодном режиме при номинальном напряжении накала до и после прогрева. Прогрев проводят в атмосфере водорода при температуре от 100 до 150°С в течение не менее 2 ч, Повторное измерение катодного тока осуществляют через интервал времени не более 1 ч после окончания прогрева. При изменении катодного тока более чем на ±20% делают вывод о негерметичности оболочки прибора. сл