[发明专利]旁热式阴极的制造方法

说明书

本发明涉及用作诸如阴极射线管之类的电子管上的旁热式阴极的制造方法。就用于电视机显象管和信息处理设备上的显示管之类的阴极射线管的旁热式阴极来说，由于借助尽可能提高阴极温度的热电子发射，人们希望减少从开关接通到图象出现在显示屏上所需时间。

在诸如日本专利公报51-50564中所说明的那类旁热式阴极情况下，阴极具有这样一种结构：一个敷有热电子发射材料的盖，罩在阴极套筒的顶部，而灯丝被插入阴极套筒的内部，以便通过加热灯丝去加热热电子发射材料。就上述类型的旁热式阴极来说，可通过在套筒的内、外表面上涂敷黑色涂层来减少热电子发射的发射预热时间。

然而，当阴极套筒的内外表面敷以黑色涂层时，增强了来自阴极套筒外表面的热辐射，从而导致阴极管的电源消耗也增大。由阴极系统的电源消耗增加引起电子管的温度上升，继而导致各电极的热变形，由于各电极部分的温度增高而出现的杂散辐射以及整个电子管的综合性能变坏。

为了在减少电源消耗的同时，消除上述电子管中温度升高的不利影响而在阴极套筒的内、外表面均不敷以黑色涂层时，将得到这样的后果：降低了阴极套筒内表面有效地吸收灯丝辐射的热量结果增加了热电子发射的发射预热时间。

因此，为获得电源消耗小而热电子发射的发射预热时间短的旁热式阴极，应只对阴极套筒的内表面（靠灯丝侧）涂以黑色涂层。

作为应用所述技术于电子管的一个例子一日本专利公报53-145464中揭示了一种可通过采用双阴极套筒实现低功率消耗旁热式阴极的技术，但这一技术的缺点在于：元件数及工艺过程中的装配件数增加了，这不仅使阴极套筒本身的热容量增加，其结果也增加了热电子发射的发射预热时间，而且提高了生产成本。作为只给阴极套筒的内表面提供黑色涂层而不用双阴极套筒结构的一种方法，可采用先通过普通工艺（例如用湿氢热处理法一themethodbytheheattreatmentinthewethydrogen）对阴极套筒的内、外表面均敷以黑色涂层，然后经筒体精加工将其外表面上的黑色涂层除去，但此法的缺点是：在筒体精加工过程中，有可能使套筒变形，而这种影响是不利于制造过程中的质量控制的。还有，如日本专利公报48-66968中所提出的另一种方法：以将钨粉涂敷在阴极套筒的内、外表面上为特色，以便于热的吸收，但此法存在以下一系列问题：所述方法要求为在还原气氛中燃烧已干的钨悬浮涂层的工艺过程，而这对生产效率来说是个不利因素，再者，如前所述，阴极套筒的内外表面上均有黑色涂层时，不仅使功率消耗增大而且出现的杂散发射导致电子管的特性变坏。此外，在所述的日本专利公报中所提出的所述方法中，钨和氧化铝的混合物是借助溅射法涂敷的，而该涂层是在某种还原气氛下燃烧而形成黑色涂层的，因此，这种黑色涂层有可能由于所述黑色涂层同插入在阴极套筒内的并经反复通断作用而产生热应变的灯丝接触而剥离。除上述问题以外，用这种方法制造电子管还有如下问题：由于该黑色涂层厚达若干微米（μm）以上致使电子管具有大的热容量，结果延长了发射预热时间，而且由于减小了阴极套筒的内径势必需要减小要插入阴极套筒的灯丝的尺寸，致使不得不降低设计容差。

本发明是在考虑到上述种种情况下完成的，本发明旨在提供这样一种旁热式阴极制造法一它消除了传统制造法的各种问题，并具有低功率消耗和较短的热电子发射的发射预热时间。

为了实现上述目的，本发明的特色在于：阴极套筒由含有诸如铬（Cr）之类还原材料的材料制成，具有将诸如氧化钨等氧化物涂敷在阴极套筒内表面上的工艺过程一以便通过还原所述的氧化物而增强这种表面的发射率，以及通过所述还原材料还原所述氧化物的工艺。

本发明的发明者已发现：只对阴极套筒的内表面，通过人工使金属和氧化物相结合是能提高其发射率（例如，吸收活性）的，-这种结合由于阴极套筒的温度升高以及诸如氧化和还原之类的化学反应的迅速进行而具有大的热发射率。更具体地说，本发明的发明者已经发现：用于产生这样一种金属和氧化物的薄膜方法：借助于包含在阴极套筒材料中的还原材料，还原涂敷在阴极套筒内表面上的金属氧化物而使该薄膜的机械和热性能均稳定。

现简要说明附图：

图1是作为采用本发明方法制造的旁热式阴极而以阴极射线管为例的一个横截面图。

图2是作为运用本发明方法制成的旁热式阴极例子的主要部件的横截面图。

图3是为说明本发明的旁热式阴极制造法的横截面图。

现使用附图，对本发明详细说明如下：