[其他]高可靠長壽命陰極

在審

• 申請號: 101985000006573
• 申請日: 1985-09-03
• 公開（公告）號: CN85106573B
• 公開（公告）日: 1987-01-21
• 發明（設計）人: 廖顯恒
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 代理公司: 中國科學院化學科研所
• 代理人: 戎志敏

本發明陰極是一種新的貯存式氧化物陰極。它由帶有小室的陰極鎳筒，小室內的鋁酸鹽和激活劑鈦、鎢和錸，小室上面的鎳網帽，鎳網帽下部的一層鎳海綿，在鎳海綿體內浸漬三元醋酸鹽，以及在鎳網帽表面涂覆的三元碳酸鹽等構成。本發明提供了一種高可靠長壽命陰極，它可以廣泛用于電真空器件中，特別是在行波管、速調管和顯象管中使用，可靠性增加，壽命顯著延長。

本發明屬于電真空器件用陰極。

現在公知的一種貯存式氧化物陰極是由陰極鎳筒、陰極小室及小室內的碳酸鹽、小室上面的鎳網帽及其網上表面的三元碳酸鹽組成的。該陰極小室內的發射材料是碳酸鹽，陰極分解時要放出大量的二氧化碳和一氧化碳，不易排氣。而且陰極小室中的激活劑是單一的氧化鈦，氫化鈦反應快，后期激活跟不上，對陰極的后期激活不利，使得此種陰極不易獲得長壽命。參見菲利浦技術評論（Philips Technical Review VoL23 No 1 1961/1962 pg 19～23）、

本發明的目的是消除上述陰極的缺點，在普通制造陰極條件下，所用的原材料要求又不苛刻，就能制造出離可靠長壽命陰極。

圖1為本發明的陰極結構圖。圖中1是陰極鎳筒，2是陰極小室，3是鋁酸鹽和激活劑，4是鎳海綿層，5是鎳網帽，6是三元碳酸鹽層。

圖2是二級管陰極壽命曲線。

圖3是黑白顯象管加速壽命曲線。

本發明陰極是如下構成的：陰極鎳筒，陰極小室，小室內放有發射材料鋁酸鹽和激活劑、鈦、鎢、錸，小室上面套有一個鎳網帽，在鎳網帽頂部的下面有一層燒結的鎳海綿層，在鎳海綿體內可以浸漬三元醋酸鹽，最后在鎳網帽上表面涂覆一層三元碳酸鹽，并將鎳網帽套在陰極鎳筒上，用點焊法相連接成一個整體陰極。

本發明的特點是：在陰極小室中放有發射材料鋁酸鹽和陰極激活劑，鈦、鎢和錸。其配方為：

成分 含量（重量百分比）

鋁酸鹽（5BaO·3CaO·2AL₂O₃） 70～90

鈦 3～14

鎢 3～14

錸 4～24

所用的鈦粉、鎢粉和錸粉的粒度小于1微米，用機械的方法將其混合均勻，加上40涅泊的硝綿溶液，所加量為10克發射材料和激活劑為1～5毫升硝綿溶液，再加上適量的醋酸丁酯，將鋁酸鹽和鈦粉、鎢粉和錸粉粘連起來，涂在陰極小室內。

在鎳網帽內用粒度為1微米以下，純度為99.8%以上的鎳粉燒結一層0.1～2毫米的鎳海綿層，燒結溫度為800～1250℃，燒結時間為5～20分鐘，燒結溫度低則燒結時間要長一些。在鎳海綿中可以浸漬三元醋酸鹽水溶液，浸漬在鎳海綿體內的三元醋酸鹽的重量為鎳海綿體重量的3～20%。三元醋酸鹽的配方為：

成分 含量（重量百分比）

BaAC 40～60

SrAC 37～50

CaAC 2～8

H₂O 1～2

最后在陰極鎳網帽上表面涂覆一層三元碳酸鹽，按照一般公知技術處理。

本發明陰極的優點是它可以廣泛用于電真空器件中，特別是在行波管、速調管、顯象管和高分辨率顯示管中。此陰極在二極電子管中試驗，陰極工作溫度700～730℃，支取電流密度300～400mA/cm〈`;2;`〉時，壽命長達7～9.5萬小時，參見圖2的二極管陰極壽命曲線。在高可靠行波管中應用，壽命已長達4～6萬小時。在普通黑白顯象管中的加速壽命試驗達到1萬小時以上，參見圖3的陰極加速壽命曲線。在圖3中，I₀-5只管的零小時最大束電流平均值。

I_k-5只管的K小時束電流平均值。