СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА КАТОДОВ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫХ ТРУБОК Советский патент 1995 года по МПК H01J9/04 

Описание патента на изобретение SU1828322A1

Изобретение относится к вакуумной электронике, в частности к производству электровакуумных приборов.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля путем сравнения расчетных и экспериментальных значений мощности шума.

Способ контроля эмиссионных свойств катодов электровакуумных приборов включает измерение фликкер-шума отбираемого с катода тока и отбраковку, причем измерения шума проводят при двух значениях тока, а отбраковку проводят при условии, что отношение измеренных значений шума превышает величину, рассчитанную для минимального допустимого тока эмиссии по формуле
K 10F(ja2)-F(ja1), (1) где F A(Igja)2 + BIgja + C,
A A1(jэ) 2 + A2jэ + A3,
B B1(jэ)2 + B2jэ + B3,
C C1(jэ)2 + C2jэ + C3,
A1 5,5˙ 10-5D2 5,07˙10-6D + 1,09˙ 10-7,
A2 -0,24D2 + 0,02˙ 1D 4,92˙ 10-4,
A3 69,2D2 4,16D + 0,57,
B1 -1,87˙ 10-4D2 + 1,71˙ 10-5D 2,92˙ 10-7,
B2 0,80D2 0,072D + 1,19˙ 10-3,
B3 -245D2 + 18,7D 0,49,
C1 1,58˙ 10-4D2 1,46˙ 10-5D + +4,49˙ 10-7,
C2 -0,65D2 + 0,058D 2,38˙ 10-3,
C3 416D2 64,2D 3,53
ja1,2= ,
,
S площадь катода;
Ia1 и Ia2 значения отбираемого с катода тока, при которых производят измерения шума, причем Ia2 > Ia1;
Iэ минимальное допустимое значение тока эмиссии;
D расстояние катод ускоряющий электрод.

На фиг. 1 изображены рассчитанные зависимости величины Iэ, пропорциональной уровню фликкер-шума, от плотности отбираемого с катода тока при различных значениях плотности тока эмиссии. На фиг.2 дана схема, при помощи которой реализуется данный способ. На фиг. 3 проведены типичные спектры шума тока, отбираемого на ускоряющий электрод, для кинескопа типа 32ЛК2Ц при различных отбираемых токах. На фиг.4 показаны типичные зависимости спектральной плотности шума на частоте f 20 Гц от анодного тока для кинескопов типа 32ЛК2Ц.

Как известно, уровень шумов является параметром, сильно изменяющимся при изменении режима отбора тока с катода. При увеличении анодного тока Ia за счет повышения анодного напряжения в диоде с термокатодом происходит увеличение уровня шума, если Ia приближается к току эмиссии катода Iэ, так как снижается демпфирующее действие пространственного заряда. Наибольшей чувствительностью к режиму отбора тока с катода обладает шум, измеренный на возрастающей с понижением частоты f части спектральной характеристики низкочастотного шума фликкер-шум. Так как фликкер-шум вызывается флуктуациями работы выхода катода еϕ К, то для спектральной плотности флуктуаций тока анода справедливо
Si(f) Sϕ(f), (2) где е заряд электрона;
К постоянная Больцмана;
Т температура катода;
Sϕ (f) спектральная плотность флуктуаций ϕk на частоте f.

Согласно (2), изменение уровня шума Si(f) при изменении режима отбора тока с катода определяется величиной ( ∂Ia/∂Iэ)2. С увеличением анодного тока (∂ Ia/∂ Iэ)2 возрастает и стремится к единице при Ia Iэ. На фиг.1 показаны зависимости величины (∂Ia/∂Iэ)2jэ, пропорциональной уровню шума, от анодного тока Ia, рассчитанного для различных значений плотности тока эмиссии jэ. Как видно, при фиксированном Ia (или ja) уровень шума существенно меняется при изменении jэ, то есть при изменении запаса по эмиссии Iэ/Ia. Степень возрастания шума с ростом Ia также различна в зависимости от jэ, вследствие чего по степени возрастания шума, то есть по отношению уровней шума при двух значениях анодного тока Ia1 и Ia2 можно судить о запасе по эмиссии. Расчет (∂ Ia/∂Iэ)2 может быть проведен только численными методами по схеме, изложенной, например, в [Клейнер Э.Ю. Основы теории электронных ламп, Высшая школа, 1974, стр. 43-45] Аппроксимация результатов расчета аналитическими зависимостями позволяет получить для отношений уровней шума при заданных Ia1, Ia2, Iэ, площади катода S и расстоянии D выражение (1).

Предложенный способ реализуется по схеме, показанной на фиг.2. На фиг.2: 1 электровакуумный прибор (электронно-лучевая трубка); 2 резистор в цепи анода; 3 измерительный прибор; 4 источник питания; 5 малошумящий предварительный усилитель; 6 усилитель типа У4-28; 7 анализатор спектра; 8 прибор для измерения уровня шумов.

Исследуемый электровакуумный прибор 1 включается в схему, в которой следующий за модулятором электрод служит в качестве анода, а остальные электроды заземляются. Анодная цепь содержит резистор 2, прибор для измерения отбираемого с катода тока 3 и источник питания 4. Шумовое напряжение с резистора 2 поступает на вход усилителя 5, с его выхода на вход усилителя 6, а затем на вход анализатора спектра 7, в качестве которого может быть использован любой промышленный анализатор или селективный вольтметр с диапазоном частот 20-100000 Гц. Уровень шумов измеряется прибором 8.

Пример осуществления способа. Для партии цветных кинескопов типа 32ЛК2Ц были произведены измерения спектров шума в диапазоне 20-100000 Гц. Катод при измерениях соединялся с модулятором, ток с катода отбирался на ускоряющий электрод, остальные электроды соединялись с катодом. Типичные результаты измерения шума показаны на фиг.3. Для характеристики фликкер-шума были выбраны значения спектральной плотности мощности шума на частоте 20 Гц, где отчетливо проявляется возрастание шума с понижением f, в отличие от правого участка спектров с частотонезависимым характером, соответствующего дробовому шуму. Затем строились зависимости Si(f 20 Гц) от Ia, причем Ia изменялось в пределах, допустимых техническими условиями на данный кинескоп. Примеры таких зависимостей показаны на фиг.4. На основании этих зависимостей выбирались значения токов Ia1 и Ia2, при которых шумы существенно различались. В качестве таких значений были взяты Ia1 100 мкА (типовой режим) и Ia2 300 мкА. В таблице приведены экспериментальные и рассчетные данные для коэффициента К, определяемого в соответствии с (2), для Iэмин 1000 мкА. Расчет проводился для площади катода, равной площади отверстия в модуляторе 0,00316 см2.

Согласно таблице, приборы 2 (1) и 2 (2) должны быть отбракованы, так как имеют катоды с недостаточным запасом по эмиссии.

Использование изобретения позволит повысить достоверность контроля эмиссионных свойств катодов, что приведет к значительному увеличению надежности изделий, в которых используются электровакуумные приборы, т.к. из партии приборов, поставляемых потребителю, можно отбраковывать потенциально ненадежные экземпляры с малым запасом по току эмиссии катодов.

Похожие патенты SU1828322A1

название год авторы номер документа
СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА КАТОДОВ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫХ ТРУБОК 1994
  • Воробьев М.Д.
  • Склизнев С.М.
  • Смирнов Л.П.
  • Цветков П.А.
RU2065635C1
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА КАТОДОВ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫХ ПРИБОРОВ 1995
  • Воробьев Михаил Дмитриевич
  • Цветков Павел Анатольевич
RU2089963C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭМИССИОННОЙ АКТИВНОСТИ ОКСИДНОГО КАТОДА В ВАКУУМНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРАХ 1994
  • Роговец Э.В.
RU2091896C1
Способ активировки оксидного термокатода электровакуумного прибора 1982
  • Бернштейн Александр Сергеевич
  • Гелемеева Любовь Петровна
  • Егоров Юрий Григорьевич
  • Иофис Наум Абрамович
  • Пароль Николай Владимирович
  • Розинский Липпа Семенович
  • Савченков Александр Григорьевич
  • Соловейчик Анна Иосифовна
SU1127020A1
Способ активировки оксидного термокатода 1982
  • Гелемеева Любовь Петровна
  • Иофис Наум Абрамович
  • Розинский Липпа Семенович
  • Соловейчик Анна Иосифовна
  • Егоров Юрий Григорьевич
  • Пароль Николай Владимирович
  • Савченков Александр Григорьевич
  • Бернштейн Александр Сергеевич
SU1137568A1
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЭМИССИИ КАТОДОВ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫХ ТРУБОК 1991
  • Мотов Юрий Владимирович
  • Ивакин Анатолий Николаевич
RU2036529C1
ВАКУУМНЫЙ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ИНДИКАТОР 2000
  • Логинов А.А.
  • Логинов А.П.
RU2176835C1
СПОСОБ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ 2008
  • Никифоров Алексей Александрович
RU2389830C2
КАТОДНЫЙ УЗЕЛ ЭЛЕКТРОВАКУУМНОГО ПРИБОРА ДЛЯ РАБОТЫ ПРИ ВЫСОКИХ НАПРЯЖЕНИЯХ 2011
  • Алымов Олег Витальевич
  • Левко Геннадий Владимирович
  • Лукьянов Валерий Николаевич
  • Серебряков Александр Сергеевич
  • Мамаева Галина Анатольевна
  • Филиппова Ольга Александровна
  • Фролов Виктор Михайлович
  • Коротун Валентин Павлович
RU2487433C1
СПОСОБ ЭЛЕКТРОВАКУУМНОЙ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ 1992
  • Герасимович М.В.
  • Трофимяк А.Н.
  • Голубяк Р.М.
  • Мацюк В.Г.
  • Галан В.Р.
RU2026585C1

Иллюстрации к изобретению SU 1 828 322 A1

Реферат патента 1995 года СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА КАТОДОВ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫХ ТРУБОК

Использование: область контроля электровакуумных приборов для отбраковки поставляемых потребителю приборов с малым запасом по эмиссии катодов. Сущность изобретения: измерение фликкер-шума тока, отбираемого с катода, при двух значениях этого тока. Отношение измеренных уровней шумов зависит от тока эмиссии катода и увеличивается при снижении эмиссии. Критерием при отбраковке приборов с малым запасом по эмиссии является сопоставление экспериментального и расчетного значения отношения шумов. Расчетное отношение определяется для минимального задаваемого тока эмиссии, а отбраковке подлежат приборы, у которых измеренное отношение превышает расчетное. 4 ил., 1 табл.

Формула изобретения SU 1 828 322 A1

СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА КАТОДОВ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫХ ТРУБОК, включающий измерение фликкер-шума отбираемого с катодом тока и отбраковку, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля катодов путем измерения их эмиссионных свойств, измерения фликкер-шума проводят при двух значениях тока, а годными считают такие катоды, для которых отношение измеренных значений шума не превышает величину К, удовлетворяющую выражению
K = 10(F(ja2)-F(ja1),
где F A(lgja)2 + Blgja + C,
A A1(jэ)2 + A2jэ + А3,
В В1(jэ)2 + В2jэ + В3,
С С1(jэ)2 + С2jэ + С3,
А1 5,5 · 10-5 D2 5,07 · 10-6D + 1,09 · 10-7,
А2 -0,24 D2 + 0,021D 4,92 · 10-4,
А3 69,2 D2 4,16D + 0,57,
В1 -1,87 · 10-4 D2 + 1,71 · 10-5D -2,92 · 10-7,
В2 0,80D2 0,072D + 1,19 · 10-3,
В3 -245D2 + 18,7D 0,49,
С1 1,58 · 10-4D2 1,46 · 10-5D + 4,49 · 10-7,
С2 -0,65D2 + 0,058D -2,38 · 10-3,
С3 416D2 64,2D 3,53,


S площадь катода, см2,
1 и Iа2 значения отбираемого с катода тока, при которых производят измерения шума, причем Iа2 > Iа1, мкА,
Iэ минимальное допустимое значение тока эмиссии, мкА,
D расстояние катод ускоряющий электрод, см.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года SU1828322A1

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭМИССИОННЫХ СВОЙСТВ КАТОДОВ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ 0
SU318090A1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1

SU 1 828 322 A1

Авторы

Воробьев М.Д.

Калугин Н.В.

Коханов Н.Г.

Склизнев С.Р.

Смирнов Л.П.

Даты

1995-05-27Публикация

1990-12-25Подача