[发明专利]阴极射线管的储备式阴极

说明书

本发明涉及一种储备式阴极，尤其是一种缩短了将电子发射材料激活至想望的电子发射能级上所需的老化时间的热电子储备式阴极。

通常，这样的阴极在先有技术中是已知的，例如，美国专利No.3，373，307，该专利揭示了一种腔体型阴极，见本发明的附图1。这样的腔体型阴极包括一高熔点的金属套筒，它一般由钼制成;一限制在高熔点金属套筒上方部位的容器，它容纳一般由铝酸钡或铝酸钡钙组成的碱土金属化合物，用作为活性电子发射材料，所述容器被一烧结的、多孔的小圆片封住，该圆片最好由钨制成，所述容器用适当的焊接方法连接。此外，所述的小圆片可镀一层薄的多孔的层，其材料可以是锇、铼、钌或铱中的一种。

至少带有一个如此构成的阴极的电子枪被安装到阴极射线管上，并且管内所有的空气被从中排除。阴极射线管应预先运行在额定的状态，老化其中的阴极，以致电子枪能在所想望的发射能级上均匀地发射电子束。

在运行的过程中，当这样的阴极由安装在套筒下方部位的加热丝加热在1050℃数量级的温度上时，钨和铝酸盐之间发生反应，其结果是产生钡和/或氧化钡蒸气，该蒸气流过圆片的孔隙而在圆片的表面上形成由钡和/或氧化钡构成的单层，该单层作为电子的发射源。

这样的老化过程一般需要很长的时间，例如约8小时，如此这样长的老化时间对高生产率来说造成一种障碍。

本发明意欲克服通用技术中上述的缺点。因此，本发明的目的在于提供一种储备式阴极，该阴极缩短了在想望的能级上达到稳定的电子发射所需的老化时间。

作为实现本发明的结果，给出一个热电子储备式阴极，该阴极具有一通常用钨制成的烧结多孔的、高熔点金属小圆片;一高熔点材料制成的圆柱套筒，在其上方部位内有一容器，用以容纳由铝酸钡钙组成的碱土金属化合物;以及一在套筒下方部位内的灯丝，其特征在于在所述圆片的底表面上形成一薄的钡和/或氧化钡层。

本发明达到的目的及优点可从本发明用附图表示的最佳实施的下列说明中更加明了。

图1是普通储备式阴极的截面图。

图2是根据本发明的储备式阴极的截面图。

最佳实施例的详细说明如下：

图1表示先有技术中通常使用的腔体型储备式阴极。这种先有的储备式阴极包括由一高熔点金属制成的圆柱形套筒（3a），其典型材料为钼;一容器（4a），其材料与套筒（3a）相同，用于容纳由铝酸钡钙组成的电子发射材料（2a），该容器安装在套筒（3a）的上方部位内;一烧结的多孔的钨圆片（1a），用于封住容器（4a）;一加热灯丝（6a），用于将电子发射材料（2a）加热到它的发射温度。在老化过程中，发射材料（2a）被激活并与多孔圆片（1a）起反应而产生游离钡金属和/或氧化钡，这些游离钡金属和/或氧化钡作为一种蒸气转移经过圆片的孔隙而在圆片的上表面上形成钡和/或氧化钡的单层。这个老化过程约需8小时。

图2表示根据本发明的储备式阴极。根据本发明的储备式阴极与图1所示的普通储备式阴极之间的主要区别在于：用溅射或蒸气沉积工艺方法在烧结的多孔钨圆片（1b）的底表面上形成一薄的钡和/或氧化钡层。该薄层（5b）具有例为1000至10，000之间的厚度。在图2中，电子发射材料（2b）、套筒（3b）、和加热灯丝（6b）分别与图1中普通储备式阴极中的电子发射材料（2a）、套筒（3a）、和加热灯丝（6a）相对应。

在运行的过程中，薄层（5b）的钡和/或氧化钡首先转移经过孔隙而在圆片（1b）的上表面上形成初始发射源单层并且电子发射被立即激起，在容器（4b）中的由铝酸钡钙组成的电子发射材料在薄层（5b）的钡和/或氧化钡转移到圆片（1b）的上表面的过程中被激活并作为一种蒸气流经圆片（1b）的孔隙而与其中的钨起反应。最终形成的蒸气型钡和/或氧化钡到达圆片（1b）的上表面，从而形成连续发射电子的次发射源单层。

因此，用约2小时的时间就可以建立一般所需能级的均匀的电子发射，这样，减少了老化时间，形成明显的生产率上升。