Прямонакальный катод и способ его изготовления

Прямонакальный катод и способ его изготовления

Реферат

 

Использование: в электронной технике, для прямонакальных катодов цветных кинескопов, обладающих повышенной термоэлектромеханической воспроизводимостью. Сущность изобретения: полушайбы, между которыми закрепляют токоприемные части накальных нитей эмиттера выполнены с отбортовками определенной формы, и весь процесс изготовления катода механизирован. Отбортованную наружную шайбу устанавливают в гнездо оправки, а эмиттер и нити - в цилиндрическую направляющую. Формуют нити до прилегания их к наружной шайбе и формообразующему стержню. На эту шайбу с отформованными нитями устанавливают внутреннюю шайбу. Третьей оправкой со стержнем осуществляют двухстадийный обжим смонтированной композиции до возникновения пластических деформаций. Затем заготовку катода монтируют на выводах ножки и скрепленные шайбы разрезают на две полушайбы. 2 с. п. ф-лы, 11 ил. , 1 табл.

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при изготовлении прямонакальных катодов, например, для цветных кинескопов.

Известен катодный узел для электронных приборов, содержащий металлосплавный эмиттер с накальными нитями, закрепленными на держателях, выполненных в виде двух диаметрально противоположных частей кольца.

Известен способ изготовления прямонакального катода, включающий формирование эмиттера с накальными нитями и монтаж их в крепежном узле.

Недостатком известного катода и способа его изготовления является относительно низкая стабильность тока, потребляемая для разогрева эмиттера.

Известен прямонакальный катод, выбранный в качестве прототипа, содержащий металлосплавный эмиттер с накальными нитями, установленными в крепежном узле, составленном из двух скрепленных между собой полушайб, закрепленных на выводах ножки.

Недостатком прототипа является то, что при монтаже его в эту композицию не обеспечивается повторяемость стабильности сварочных мест полушайб, поэтому не обеспечивается постоянство и симметричность длин накальных частей нитей между эмиттером и токоприемными точками накальных нитей эмиттера, что приводит к относительно низкой термоэлектромеханической воспроизводимости Известен способ изготовления прямонакального катода, выбранный в качестве прототипа, включающий формирование металлосплавного эмиттера с накальными нитями, монтаж их в крепежном узле, составленном из двух скрепленных между собой сваркой полушайб.

Недостатком известного способа является относительная сложность изготовления катода и относительно низкий уровень ее механизации.

Цель изобретения - повышение термоэлектромеханической воспроизводимости катода и повышение уровня механизации процесса изготовления. Это связано с достигаемым техническим эффектом, заключающийся в получении стабильных условий по электросопротивлению, теплоотводу и геометрическим размерам основных деталей катода.

Указанные технический эффект и поставленная цель достигаются в предложенном прямонакальном катоде, содержащем металлосплавный эмиттер с накальными нитями, установленными в крепежном узле, составленном из двух скрепленных между собой полушайб, тем, что полушайбы выполнены с отбортовкой и вставлены одна в другую таким образом, что между ними закреплены токоприемные части накальных нитей эмиттера, причем соотношение радиусов R₁ и R₂ отбортовок соответственно наружной и внутренней полушайб выбрано из выражения 0,04 R₁/R₂ 0,98 угол скругленной части отбортовок выбран в пределах 30^о 95^о а длина l отбортовки по отношению к длине L катода по оси симметрии выбрана в пределах 0,04 l/L 0,9. Поставленная цель и технический эффект достигаются также с помощью предложенного способа изготовления прямонакального катода, включающего формирование металлосплавного эмиттера с накальными нитями и монтаж их в крепежном узле, составленном из двух скрепленных между собой полушайб тем, что у предварительно изготовленных шайб отбортовывают внутреннюю часть, вставляют наружную шайбу со стороны отбортовки в гнездо оправки, в цилиндрическую направляющую с внутренним отверстием помещают эмиттер с накальными нитями, второй оправкой, установленной соосно с первой оправкой, формуют накальные нити эмиттера до прилегания их к формующему стержню второй оправки, совмещая при этом оси симметрии эмиттера и внутреннего диаметра отверстия шайбы, после удаления второй оправки на наружную шайбу, с отформованными накальными нитями эмиттера, устанавливают внутреннюю шайбу отбортовкой в сторону отбортовки наружной шайбы и третьей оправкой со стержнем осуществляют двухстадийный обжим смонтированной композиции до возникновения пластических деформаций в пределах от 1 до 60% толщины деформируемых участков, на первой стадии - в области неотбортованной части шайб, а на второй стадии - в областях неотбортованной и отбортованной частях шайб, закрепляя между ними токоприемные части накальных нитей эмиттера. После чего заготовку катода монтируют на выводах ножки и разрезают скрепленные шайбы по линии, проходящей между токоприемными частями накальных нитей эмиттера. Как указано выше, обжим смонтированной композиции осуществляют до возникновения пластических деформаций в пределах от 1 до 60% . Пластическая деформация менее 1% не обеспечивает надежной скрепляемости шайб, при пластической деформации более 60% могут появиться микротрещины.

Предлагаемая композиция, состоящая из отбортованных частей полушайб и накальных нитей с эмиттером, а также заявленные диапазоны соотношений размеров деталей катода, и изготовленного согласно предлагаемому способу, обеспечивают постоянство и симметричность длин и формы накальных частей нитей между краем полушайб и эмиттером, стабильный теплооотвод и закрепляемость токоприемных частей накальных нитей, что приводит к стабильности условий по электросопротивлению, теплоотводу и геометрическим размерам катода, тем самым обеспечивая достижение поставленной цели. Это позволяет сделать вывод, что заявляемые изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом.

На фиг. 1 представлено схематическое изображение катода, смонтированного на ножке, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 2. на фиг. 4 - схема компоновки основных деталей заготовки катода, общий вид; на фиг. 5 - выносной элемент на фиг. 4; на фиг. 6 - схема компоновки основных деталей заготовки катода, вид сверху; на фиг. 7 - схематическое изображение операций формования накальных нитей эмиттера, в начале процесса; на фиг. 8 - то же, в конце процесса; на фиг. 9 - схематическое изображение операции двухстадийного обжима, в начале процесса; на фиг. 10 - то же, в конце процесса; на фиг. 11 - выносной элемент на фиг. 10.

Конструкцию эмиттера с накальными нитями, установленного в крепежном узле, составленном из двух скрепленных между собой полушайб, нет необходимости описывать детально в той части, в которой она не отличается от известной. Детально описываем существенные признаки, характеризующие отличительные особенности конструкции предложенного катода (см. фиг. 1-3), а также его заготовки (см. фиг. 4-6). К числу этих существенных признаков относится то, что наружная шайба 1 и внутренняя шайба 2 заготовки катода (см. фиг. 4-6) выполнены соответственно с отбортовками 3 и 4 и вставлены одна в другую таким образом, что между ними закреплена токоприемная часть 5 накальных нитей 6 металлосплавного эмиттера 7. Соотношение радиусов R₁ и R₂ (см. фиг. 3 и 5) соответственно наружной и внутренней шайб выбрано из выражения 0,04 R₁/R₂ 0,98. Угол (фиг. 3 и 5) скругленной части отбортовки выбран в пределах 30^о 95^о, а длина l (фиг. 3 и 5) отбортовки шайб по отношению к длине L катода (фиг. 1 и 4) по его оси симметрии выбрана в пределах 0,04l/L0,9. Для получения готового катода (фиг. 1 и 2) заготовку катода монтируют на вывода 8 ножки 9 и скрепленные шайбы 1 и 2 разделяют по линии 10, проходящей между токоприемными частями 5 накальных нитей 6 эмиттера 7.

Катод работает следующим образом. Пpи подаче напряжения накала на вывод 8 ножки 9 (фиг. 1, 2 и 3) ток накала разветвляется по двум плечам скрепленных шайб 1 и 2 и проходит на токоприемные части 5 накальных нитей 6, суммируется на эмиттере 7, где выделяется максимум тепла, и далее опять проходит на накальные нити, токоприемные части, по двум плечам скрепленных полушайб, к выводу ножки.

Особенности предложенного способа изготовления прямонакального катода, которые не отличаются от известных, а именно в части формирования эмиттера с накальными нитями и монтажа их в крепежном узле, составленном из двух скрепленных между собой полушайб, детально описывать нет необходимости. Детально опишем только отличительные признаки способа, входящие в число его существенных признаков. Охарактеризуем предложенный способ на одном из конкретных примеров его осуществления.

У первоначально изготовленных известными методами крепежных плоских шайб отбортовывают внутреннюю часть. Затем вставляют наружную шайбу 1 (см. фиг. 7) отбортовкой 3 в гнездо 11 оправки 12. В цилиндрическую направляющую 13 с внутренним отверстием 14 помещают эмиттер 7 с накальными нитями. Второй оправкой 15 (см. фиг. 8), установленной соосно с гнездом 11 первой оправки 12, формуют накальные нити 6 эмиттера 7 до прилегания их к формообразующему стержню 16 второй оправки 15 и к наружной шайбе 1. В результате совмещаются оси симметрии эмиттера 7 и внутреннего диаметра отверстия шайбы 1. После удаления второй оправки 15, на наружную шайбу 1 (см. фиг. 9) с отформованными накальными нитями 6 эмиттера 7, устанавливают внутреннюю шайбу 2 отбортовкой 4 в сторону отбортовки 3 наружной шайбы 1. Третьей оправкой 17 со стержнем 18 осуществляют двухстадийный обжим смонтированной композиции до возникновения пластических деформаций в пределах от 1 до 60% толщины деформируемых участков. На первой стадии пластическую деформацию производят в области неотбортованой части 19 шайб 1 и 2 (см. фиг. 11). На второй стадии пластическую деформацию производят в областях неотбортованной 19 и отбортованной 20 частях шайб, закрепляя между ними токоприемные части 5 накальных нитей 6 эмиттера 7. На фиг. 10 области деформированных частей 19 и 20 отмечены штриховкой противоположного наклона. После этого заготовку катода монтируют на выводах 8 ножки 9 (фиг. 1, 2 и 3) и скрепленные шайбы 1 и 2 разрезают по линии 10, проходящей между токоприемными частями 5 накальных нитей 6 эмиттера 7.

Указанные технический эффект и поставленная цель достигаются при строгом выполнении существенных признаков заявленных устройства и способа, отраженных в формуле изобретения. Для дополнительного подтверждения этого авторами приводятся практические примеры основных существенных признаков предложенных объектов, которые для удобства изложены в таблице. Проведенные эксперименты показали, что указанные выше технический эффект и поставленная цель наиболее удобно характеризуются на практике через соотношение стабильностей , выражающее отношение фактического максимального разброса токов эмиссии катодов между собой у прототипа I_пр, и предложенного объекта I, т. е. = I_пр/ I.

Как показали статистическая обработка и анализ и обобщение экспериментальных данных при оптимальных условиях реализации основных существенных признаков, соотношение составляло 3-4 раза (см. пример 1 таблицы). Нижняя и верхняя границы отраженных в формуле изобретения параметров определяли на основании статистической обработки, исходя из условий приближения к единице (см. соответственно примеры 2 и 3 таблицы). Выход за нижнюю и верхнюю границы (см. примеры 4 и 5 таблицы), как показали эксперименты, приводят к уменьшению соотношения до значения меньшего, чем единица, т. е. и невозможности достижения технического эффекта и поставленной цели. Примеры 6 и 7 таблицы отражают величину соотношения при промежуточных значениях параметров отраженных в формуле изобретения.

Кроме указанных технического эффекта и достигаемой цели, изображение его при их реализации проявляет следующие достоинства: позволяет обеспечить массовое производство прямонакальных катодов; существенно улучшает характеристики электровакуумных приборов, в которых они устанавливаются. (56) Авторское свидетельство СССР N 1707647, кл. Н 01 J 1/15, 1986.

Катод собранный, черт. N ЛМКФ 433311.001. Гомельское производственное объединение "Коралл".

Формула изобретения

1. Прямоканальный катод, содержащий металлосплавный эмиттер с накальными нитями, установленными в крепежном узле, составленном из двух скрепленных между собой полушайб, закрепленных на выводах ножки, отличающийся тем, что полушайбы выполнены с отбортовками и вставлены одна в другую так, что между ними закреплены токоприемные части накальных нитей эмиттера, причем соотношение радиусов R₁ и R₂ отбортовок, соответственно наружной и внутренней полушайб выбрано из выражения 0,04 R₁ / R₂ 0,98, угол скругленной части отбортовок выбран в пределах 30^o95^o, а длина l отбортовки по отношению к длине L катода по оси симметрии выбрана в пределах 0,04 l / L 0,9.

2. Способ изготовления прямоканального катода, включающий формирование эмиттера с накальными нитями и монтаж их в крепежном узле, составленном из двух скрепленных между собой полушайб, закрепленных на выводах ножки, отличающийся тем, что у первоначально изготовленных шайб отбортовывают внутреннюю часть, вставляют наружную шайбу со стороны отбортовки в гнездо оправки, в цилиндрическую направляющую с внутренним отверстием помещают эмиттер с накальными нитями, второй оправкой, установленной соосно с первой оправкой, формуют накальные нити эмиттера до прилегания их к формующему стержню второй оправки, совмещая оси симметрии эмиттера и внутреннего диаметра отверстия шайбы, после удаления второй оправки на наружную найбу с отформованными накальными нитями эмиттера, устанавливают внутреннюю шайбу отбортовкой в сторону отбортовки наружной шайбы и третьей оправкой со стержнем осуществляют двухстадийный обжим смонтированной композиции до возникновения пластических деформаций в пределах 1 - 60% толщины деформируемых участков, на первой стадии - в области неотбортованной части, шайб, а на второй стадии - в областях неотбортованной и отбортованной части шайб, закрепляя между ними токоприемные части накальных нитей эмиттера, после чего заготовку катода монтируют на выводе ножки и разрезают скрепленные шайбы по линии, проходящей между токоприемными частями накальных нитей эми

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12