[发明专利]电子发射仪的阴极加热组件

说明书

本发明是关于电子技术的，更确切点说，是关于电子发射仪的阴极加热组件的。

本发明可以成功地用于电视机、示波器、指示仪、透视和其它电子发射管，以及其它的电子发射仪等电子工业部门，而这些电子发射仪器需要有高度的电子流，在高分辨阈下形成电子束，并具有耐久性、加热时间短和低功率消耗等特征。

做为现代电子发射仪的最重量部件的阴极加热组件要有高质量的指标;这就是光亮度、分辨阈、耐久性、可靠性、功率消耗、加热时间及其它。

当前的电子发射仪都广泛应用阴极加热组件做其电子源。这些组件用间接灯丝的氧化阴极，其发射能力受到限制，而且不能连续地使用电子流密度大于1A/cm²的工况，这样，在一系列的情况下不足以保证电子发射仪必须发出电子的技术特性，比如为保证现代电子发射管有足够的亮度，就得由氧化阴极发射高密度的电子流，因而就要降低整个仪器的使用寿命。

此外，氧化阴极具有惰性，就是当把它投入工作后，达到工作温度需要等待一定的加热时间。故在某些情况下，使用这种带这类阴极的仪器的时候，它变成定时因素。

上述的氧化阴极的这些性质，决定了今后阴极电子学的发展趋势，这个趋势就是将从使用这种阴极过渡到使用高效的热电子发射体的直线阴极，这类发射体是以发射性金属及其合金为基础的。这类直线阴极除可以提高作用速度外，还可保证比氧化阴极有更高的电子流密度，而且有更高的耐久性。虽然如此，但直线灯丝阴极迄今在结构制造方面，尚未充分得到研究。因为它有需同时保证可靠性和耗功率低的问题，而这两个问题是相互矛盾的。因此在当前，制作电子发射仪时，阴极加热组件的制作以解决既可靠又高效的问题还是很现实的。

在当前最现实的问题是一接通电视接受机，立刻同时出现影象和声音的问题，这个问题靠使用直线灯丝可望得到解决。

我们知道，阴极加热组件中结构最简单的为“Funk-Tech-nik，33，NI，1979.S.F.dE，Jahrgang 1-6页（K.M.Tiseher“Einige Problem direct geheit-er Katoden fur Ferseh Biedrohen”）”。在这种组件里加热元件做成直线型的金属条，在金属条的中心放入热电子发射体，两端与通电的母线相接。

当把此阴极的加热细金属条的灯丝，通上电流。金属条便弯曲、膨胀而降低其弹性，其结果使发射体发生不可控制的位移，而离开仪器的电子光学轴线，停机后又恢复原状。

因为这个缘故，高可靠性和重复性等技术参数就不可能得到保证。

采取了各种手段，把加热元件拉伸以补偿其热膨胀，但问题未能解决。因为这样使其结构复杂化而且短时间失去弹性。此外，把加热元件拉伸还会引起“扩音器”的效果。在此效果中由于各种不同的机械力相互作用于阴极组件，加热元件本身开始发生振动。

我们知道，直线灯丝阴极做电子源（USA4193013），其中有热电子发射体，它是由六硼化镧制成的金属棒，在加热元件中心部位放入此棒，而加热元件是由石墨做成的弧状物。加热元件两端与通电的母线相接，母线装在基座上。

这种结构消耗大量电能（大约为8瓦）使加热元件加热。因而其横截面面积要求大一些，以避免发射体从其原始位置产生位移。

同样我们知道，电子发射仪的阴极加热组件（EP，B，0207772）包含着具有纵向几何轴线的热电子发射体，固定在最少有两个线状的加热元件的中心部位，它们的边缘线段具有相等长度，两端固定在通电的母线上。母线与基座刚性地联接着。在人们所知道的阴极加热组件里，采用两个加热元件，它们的边缘线段与发射体的轴线平行。

用这种结构所制成的阴极加热组件的可靠性不高，当线性的加热元件加热时，其形状不能保持固定。在这种仪器里，发射体安装在仪器的电子光学轴线上的位置，在工作时将会发生改变。因此，这种组件的可靠性不仅取决于发射体本身的性质，一定程度上还与它能否保持其初始位置的情况有关。

本发明的基本思想是，提出为电子发射仪制作一阴极加热组件，把其中的线型加热元件选定安装方式，使它在结构上能保持固定的形状，从而获得工作的可靠性。