[发明专利]闪蒸器皿

说明书

本发明涉及用于蒸发金属特别是铝的闪蒸器皿。更具体地讲，本发明涉及在一个有限区域例如射线投射管(Projection RayTube)(“PRT”)颈部内用于蒸发源金属铝的电阻加热闪蒸器皿。

目前，铝金属均在大型屏幕投射系统的内表面上进行闪蒸。更确切地讲，是在一个“PRT”射线投射管的内表面上闪蒸，在该管内，使用钨丝将影像投射到屏幕的对面。钨丝的敞开端上放置一个铝丸。PRT位于钨丝之上，且在铝蒸发(Alumination)之前，将其真空密封。然后加热钨丝，使铝丸热至发出闪光。射线投射管上有一个直径非常小的颈部，一般限制在约24mm以下。因为颈部的尺寸如此地小，以致其他已知型式电阻加热闪器蒸包括电阻加热闪蒸器皿或有时称作“闪蒸器蒸发舟”的目前均不能取代钨丝。

通常的闪蒸器皿或蒸发舟是一个由金属间复合材料例如二硼化钛和氮化硼或一种二硼化钛、氮化硼和氧化铝的复合物制成的构件。另外，此构件亦可用石墨体制成。通常的闪蒸器皿的几何形状最好为矩形，其中加工出一个凹坑，以便接纳准备蒸发的金属填料。一般闪蒸器皿置于邻近被涂复物体表面的真空室内，并通过一个夹子将其相反的端头和外界电源连接。金属填料闪光要求和夹子的接触良好，而且同样重要的是蒸发器皿内产生的电流密度必须大到足以形成跨越凹坑的足够热的区域，如此方能将凹坑内的金属填料升高到它蒸发的温度。

由于和射线投射管结合使用，闪蒸器皿的尺寸大小必须使其能够放入PRT管开放颈部的里面，并且有足够的电流密度使金属填料闪光。此外，闪蒸器皿的形状必须设计得让金属丸能在一条装配线的基础上自动地进入器皿内，从而使同一个闪蒸器可以重复而可靠地使用。

本发明的蒸发皿能使金属填料在一个例如直径和射线投射管的开放颈部尺寸相应仅24mm的极窄区域内重复闪光，而且通过一个夹子极易和外界电源连接。本发明蒸发皿的设计是将其置入一个射线投射管的开放颈部内，通过闪光在其内部表面上沉淀出均匀的一层铝。

按照本发明的优先实施例，蒸发器的具有大致马蹄形几何构形，它有相反的侧边和一个上部。上部有一个凹入的坑，用以接纳金属填料，还有两条从器皿的相反侧边向下伸展的腿。每条腿最靠近凹坑处的横截面尺寸要大大小于每条腿从该处后缩的这部分的横截面尺寸。每条悬腿靠近凹坑处的横截面尺寸最好小于每条腿从该处沿长度方向后缩相当一段距离的这部分的横截面尺寸，该段距离至少应从凹坑下面直至每条腿上用以将器皿和外界电源连接的孔的位置为止。

本发明的其他优点在参看附图读了下述发明的详细说明后将更明显。附图包括：

图1为本发明蒸发舟的横截面视图；

图2为图1蒸发舟的俯视图；和

图3为图1蒸发舟的侧视图。

通常的电阻式蒸发舟或皿一般呈矩形，在尺寸上比较长且窄。它有一个在表面之一上加工出来的凹坑或凹槽。该凹坑可为任何要求的几何形状，用于保持任何最好呈球丸形的例如铝的合适金属填料。蒸发舟的相反端头通过一个夹子和外界电源连接。按照器皿的尺寸及其电阻率，器皿将提供一条阻抗电路。器皿必须加热到足以使凹坑中的金属填料产生闪光的温度。如欲使器皿小型化到能装入一个狭窄的区域，那末器皿的尺寸便变成为了提供足以引起闪光的电流密度的重大设计难题。

本发明蒸发皿的设计克服了先有技术器皿外形设计上的难题。这种器皿将要装入一个极小或极狭窄的区域，例如射线投射管的开放颈部，颈部的直径尺寸按目前制造情况只有24mm。图1～3所示蒸发皿10由一任何合适陶瓷材料的整体构成。这种材料最好是类如二硼化钛和氮化硼的金属间二元复合物或者如二硼化钛、氮化硼和氮化铝的三元复合物。另外，器皿10可以由石黑构成，也可以在外面复盖一层热解氮化硼的沉淀物。形成氮化硼热解复盖层的过程很平常。简言之，将适当比例的氨蒸气和气态卤化硼导入装有被镀器皿10的加热反应炉内。炉子在1800～2200℃的可控温度下保持。

器皿10的形状似马蹄形，其有上部12和两条悬腿，分别为14和15。腿14和15从上部12的相反两端头16和17向下伸展，并在其间形成一个开口缝18。上部12上含有一个凹坑19，最好是用切削方法在皿10上部12上加工出的一个任何适当深度的凹槽。凹坑19可为任何要求的形状，其尺寸亦可视需要而改变，为的是起一个合适金属填料(未示出)闪光容器的作用。金属填料可为任何的金属材料或合金，最好从包括铝、铜、锡、银等一类中选取。上部12和凹坑19的形状和例如美国专利No.5,239,612中的通用闪蒸器皿相同，该专利的发明已列为本专利的参考文献。