[其他]高可靠长寿命阴极

说明书

本发明属于电真空器件用阴极。

现在公知的一种贮存式氧化物阴极是由阴极镍筒、阴极小室及小室内的碳酸盐、小室上面的镍网帽及其网上表面的三元碳酸盐组成的。该阴极小室内的发射材料是碳酸盐，阴极分解时要放出大量的二氧化碳和一氧化碳，不易排气。而且阴极小室中的激活剂是单一的氧化钛，氢化钛反应快，后期激活跟不上，对阴极的后期激活不利，使得此种阴极不易获得长寿命。参见菲利浦技术评论（PhilipsTechnicalReviewVoL23No11961/1962pg19～23）、

本发明的目的是消除上述阴极的缺点，在普通制造阴极条件下，所用的原材料要求又不苛刻，就能制造出离可靠长寿命阴极。

图1为本发明的阴极结构图。图中1是阴极镍筒，2是阴极小室，3是铝酸盐和激活剂，4是镍海绵层，5是镍网帽，6是三元碳酸盐层。

图2是二级管阴极寿命曲线。

图3是黑白显象管加速寿命曲线。

本发明阴极是如下构成的：阴极镍筒，阴极小室，小室内放有发射材料铝酸盐和激活剂、钛、钨、铼，小室上面套有一个镍网帽，在镍网帽顶部的下面有一层烧结的镍海绵层，在镍海绵体内可以浸渍三元醋酸盐，最后在镍网帽上表面涂覆一层三元碳酸盐，并将镍网帽套在阴极镍筒上，用点焊法相连接成一个整体阴极。

本发明的特点是：在阴极小室中放有发射材料铝酸盐和阴极激活剂，钛、钨和铼。其配方为：

成分含量（重量百分比）

铝酸盐（5BaO·3CaO·2AL₂O₃）70～90

钛3～14

钨3～14

铼4～24

所用的钛粉、钨粉和铼粉的粒度小于1微米，用机械的方法将其混合均匀，加上40涅泊的硝绵溶液，所加量为10克发射材料和激活剂为1～5毫升硝绵溶液，再加上适量的醋酸丁酯，将铝酸盐和钛粉、钨粉和铼粉粘连起来，涂在阴极小室内。

在镍网帽内用粒度为1微米以下，纯度为99.8%以上的镍粉烧结一层0.1～2毫米的镍海绵层，烧结温度为800～1250℃，烧结时间为5～20分钟，烧结温度低则烧结时间要长一些。在镍海绵中可以浸渍三元醋酸盐水溶液，浸渍在镍海绵体内的三元醋酸盐的重量为镍海绵体重量的3～20%。三元醋酸盐的配方为：

成分含量（重量百分比）

BaAC40～60

SrAC37～50

CaAC2～8

H₂O1～2

最后在阴极镍网帽上表面涂覆一层三元碳酸盐，按照一般公知技术处理。

本发明阴极的优点是它可以广泛用于电真空器件中，特别是在行波管、速调管、显象管和高分辨率显示管中。此阴极在二极电子管中试验，阴极工作温度700～730℃，支取电流密度300～400mA/cm〈`;2;`〉时，寿命长达7～9.5万小时，参见图2的二极管阴极寿命曲线。在高可靠行波管中应用，寿命已长达4～6万小时。在普通黑白显象管中的加速寿命试验达到1万小时以上，参见图3的阴极加速寿命曲线。在图3中，I₀-5只管的零小时最大束电流平均值。

I_k-5只管的K小时束电流平均值。

I%-最大束电流变化百分比值，I_k/I₀%。

本发明所提供的一个实施例如下：取0.5克镍粉，0.6克钨粉，0.9克铼粉，用机械方法将其混合均匀后，放入8克5BaO·3CaO·2AL₂O₃，加入40涅泊的硝绵溶液3毫升和适量的醋酸丁酯，把它们粘连起来，涂在阴极小室内。将镍粉放在镍网帽内，厚度为0.3毫米，然后放在氢炉中烧结10分钟，烧结温度为1120℃。烧结后用镍海绵体重量10%的三元醋酸盐浸渍。把130毫克的BaAC，110毫克的SrAC，14毫克的CaAc，和3毫升的H₂O，放入玻璃杯中。将阴极放入浸渍，然后烘干，再浸渍，再烘干。直到浸渍的三元醋酸盐的重量为镍海绵层的10%为止。然后将镍网帽套在阴极镍筒上，并且点焊好。最后在镍网帽上表面涂覆一层三元碳酸盐，处理工艺按照一般公知技术。本发明阴极实施方法不只上述一种。应当指出，只要不违背本专利权利要求的规定范围，可以进行各种实施方案。