专利名称：阴极用浸渍圆片及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种安装在显像管电子枪中用以发射热电子的阴极结构，特别是涉及一种阴极用的已注入电子发射材料的浸渍园片，以及生产该园片的方法。
通常，阴极结构包括由难熔金属和热电子发射材料组成的浸渍园片11，此浸渍园片如
图1所示，配置在其内装有阴极热丝13的阴极套管12的顶部。这种浸渍园片以前已用于示波管和类似的要求一定阴极电流的器件中，现在也用于电子管，例如，正向大尺寸和高精度、高分辨率方向发展的显像管。而显像管阴极用浸渍园片是一对产品的质量和寿命有极大影响的重要部件。
如图2a和图2b所示，以往生产显像管阴极用浸渍园片11的方法包括如下步骤通过压制和烧结高温难熔金属粉末，例如钨粉，制备有许多内部和外部孔隙15、16的难熔多孔烧结体11a;用融熔的工作材料，例如铜、塑料等，浸满多孔烧结体11a的孔隙15、16，然后通过对烧结体进行机械加工，将此已浸满的烧结体成形为外径约1.5mm、厚约0.4mm的硬币形元件，使适于配置在阴极套管12的顶部区域(图1);通过加热到高温使材料蒸发或者经化学处理使材料溶解来清除孔隙15、16中的铜或塑料材料;用细粉末和高压气体来清除在机械加工期间园片表面上所产生的残留金属碎屑;和在高温气氛下用熔隔的电子发射材料，例如氧化钡(BaO)、氧化钙(CaO)、三氧化二铝(Al2O3)等，浸渍园片的孔隙15、16。而且，在如此生产的已浸渍的烧结多孔园片11经表面处理后，再用金属，例如锇(Os)，钌(Ru)等被复，以降低阴极的逸出功。
此浸渍园片必须有平滑的表面以便在工作期间有助于从园片的孔隙15、16中的电子发射材料14发射电子。这种以往用上述步骤生产的浸渍园片，由于在用融熔的电子发射材料浸灌孔隙15、16之后使用细粉末和高压气体去清除园片表面上残存的融熔物，损害了表面的光滑度，是不利的，而且制造工序增加，使生产率降低，成本提高。此外，由于多孔烧结体11a的内部孔隙15与外部隔离，仅对外部敞开的外部孔隙16被浸灌了电子发射材料，此外部孔隙是浅的，浸灌区域在园片表面上的分布和每个浸灌区域的尺寸是无规律和不均匀的。结果，在阴极热丝加热工作期间，园片表面的热电子发射是不均匀的，电子发射材料能很快耗尽，从而使产品使用寿命缩短。
鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的任务是提供一种阴极用的浸渍园片，此浸渍园片由许多规则排列的难熔金属条构成以形成孔隙，这些孔隙依次用电子发射材料浸灌，从而能实现均匀的热电子发射，可省略浸灌和清除塑料的步骤，这就能减少加工工序，使生产率提高，制造成本降低。
这达到上述目的，本发明一方面提供一种阴极用的浸渍园片，它包括由难熔金属制成，两端敞开的金属园筒、许多竖直排列在金属园筒内的金属条，这些金属条之间形成许多孔隙，孔隙中浸灌有电子发射材料。
本发明的另一方面，在于提供一种生产阴极用浸渍园片的方法，它包括如下步骤制备一两端敞开的金属园筒;通过在金属园筒内排放许多金属条，形成许多孔隙;用电子发射材料浸灌这些孔隙，制备成一棒形园片坯材;将此棒形园片坯材切割成预定厚度的各个浸渍园片;通过振动和倾斜一上面分布有工作材料细粉的工作板，修整已切割的园片的表面。
图1是常规阴极结构的纵截面图;
图2a和2b分别是现有浸渍园片纵截面图和平面图;
图3a和3b分别是本发明的浸渍园片的纵截面图和平面图;
图4a是本发明的，切割成各个浸渍园片之前的棒形园片坯材的投影图;
图4b是从棒形园片坯材上切下的一片浸渍园片的投影图;和图5是用来对本发明浸渍园片的切割表面进行表面处理所用的工作板的工作情况进行说明的投影图。
现在将参照附图，结合实施例，对本发明进行更详细的说明。
参照图3a和3b所示本发明的阴极用浸渍园片的纵截面图和平面图，本发明的浸渍园片1包括由难熔金属制成，两端敞开的金属园筒2;以给定的序列竖直放置在金属园筒2中的许多难熔金属条3，这些金属条之间形成许多孔道形孔隙5;和融熔浸入孔隙5的电子发射材料4。
现在将参照图4a、4b和图5说明生产本发明的浸渍园片的方法。
如图所示，此方法包括如下步骤通过深拉、焊接、冲压或成管工序，制备由高温难熔金属，例如钼(Mo)制成的，相对两端敞开的金属园筒2;通过以给定的序列将高温难熔金属例如钨(W)制的金属条3排放在金属园筒2中形成孔隙5;在高温气氛下用融熔的氧化物电子发射材料，例如氧化钡(BaO)、氧化钙(CaO)、三氧化二铝(Al2O3)等，浸渍因金属条3的排列而形成的孔隙5，以制备棒形园片坯材1a，如图4a所示;将含有电子发射材料4的棒形园片坯材1a用激光或机械方法切割成有预定厚度(约0.4mm)的各硬币形的浸渍园片1，如图4b所示;通过园片的表面处理工艺清除残存在浸渍园片1的切割表面上的金属碎屑，该表面处理工艺包括将园片1放在工作板7的表面上，该表面上分布有由氧化铝、钨或类似材料的细粉组成的工作材料6，然后振动并以预定角度θ倾斜工作板7，如图5所示。
随后，将如此加工成的浸渍园片1固定到其内安装有热丝13的阴极套管12的顶面上，如图1所示，之后再将金属，例如锇、钌或类似金属被覆在已固定的园片的上表面上，以降低阴极的逸出功。这样就加工完成阴极结构的组件。
换一种方法，用电子发射材料4浸灌孔隙5的步骤可以在将园片坯材1a切割成各浸渍园片1的步骤之后进行。
进而在形成孔隙5的步骤中，虽然能使浸渍园片1的孔隙率大于9%，但每个孔隙的尺寸取决于每个金属条3的形状和尺寸。因此，能通过改变金属条的排列间距和形状来改变孔隙的构形以获得所希望的孔隙率。例如，当园片是由直径0.5mm的金属条排列组成时，园片孔隙5的直径约0.012mm，所以其孔隙率约达10%。也就是说，金属条的直径越大，园片的孔隙率越低。反之，金属条的直径越小，园片的孔隙率越高。因此，能选择金属条3的直径以获得理想的孔隙率。而且孔隙的构形和园片的孔隙率能随金属条形状的改变而变化。
如上所述，由于本发明的浸渍园片1通过用融熔的电子发射材料浸灌许多孔道型孔隙5而制成，所说的孔隙5是通过金属条3的排放而形成，其两端敞开，所以能形成均匀电子发射型的浸渍园片表面，在热丝工作期间不会由于电子发射而使电子发射材料迅速耗尽。进而由于不再需要像现有技术中对烧结体进行成形加工的工作材料，而且浸渍园片1是从棒形园片坯材1a上切割下来的，所以只需对切割面进行表面处理，因而使制造工艺缩短，制造成本降低，生产率提高。
已参照优选实施例展示和说明了本发明，但应明白，其形成和细节可进行变化和改进而不超出由所附的权利要求限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种阴极用的浸渍园片，其特征在于它包括由难熔金属制成、两端敞开的金属园筒；竖直排放在所说的金属园筒内的许多金属条，所说的金属条之间形成许多孔隙；和融熔并浸灌所说的孔隙的电子发射材料。
2.按照权利要求1所说的阴极用浸渍园片，其特征在于每个所说孔隙的尺寸取决于所说金属条的形状、尺寸和排列间距。
3.一种生产阴极用浸渍园片的方法，其特征在于它包括如下步骤制备两端敞开的金属园筒;通过在所说的金属园筒内排放许多金属条形成许多孔隙;用电子发射材料浸灌所说孔隙以制备棒形园片坯材;将所说的棒形园片坯材切割成有预定厚度的各浸渍园片;和通过振动和倾斜其上分布有细粉状工作材料的工作板的工序来修整所说的切割园片的表面。
4.按照权利要求3所说的生产阴极用浸渍园片的方法，其特征在于用电子发射材料浸灌所说孔隙的步骤在切割所说的棒形园片坯材的所说步骤之后进行。
5.按照权利要求3所说的生产阴极用浸渍园片的方法，其特征在于所说的细粉状工作材料是从三氧化二铝和钨中选择的一种或多种粉末材料。
全文摘要
按照本发明的一种阴极用浸渍圆片，它是通过如下步骤来生产的将许多金属条排放在难熔金属制成的两端敞开的圆筒内以形成许多孔隙；用电子发射材料浸灌这些孔隙制备成棒形圆片坯材；将此棒形圆片坯材切割成有预定厚度的各浸渍圆片；以及用振动和倾斜工作板的工序修整这些圆片的表面。这种浸渍圆片能广泛地应用于阴极射线管、电子管和类似的要求高电流密度的器件中。
文档编号H01J9/04GK1083968SQ9310800
公开日1994年3月16日 申请日期1993年6月26日 优先权日1992年6月27日
发明者李庆相 申请人:株式会社金星社