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(Philips Technical Review VoL23 NO 1 1961/1962 Pg 19~23)。
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。
本发明地特点是: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浬泊的硝绵溶液,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)
BaAC 40~60
SrAC 37~50
CaAC 2~8
H2O 1~2
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/cm2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,Io-5只管的零小时最大束电流平均值。
IK-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,IK/Io%。
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浬泊的硝绵溶液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。