盤香式陰極的製作方法
2023-06-08 06:49:46
專利名稱：盤香式陰極的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種用於真空顯示器的陰極，屬於真空電子學技術領域。
目前點焦電子槍通常由陰極、調製極和加速極組成陰極透鏡，把陰極面上不同點發射的電子會聚成尺寸較小的交叉點，再由聚焦極和陽極組成的主透鏡把交叉點成象於螢光屏上。但由於陰極透鏡的球差相當嚴重，陰極面上離軸距離不同各點發出的電子在陰極透鏡的會聚作用下並不交於軸上一點，近軸電子射線與遠軸電子射線與軸的交點位置差距甚大，以至無法使作為主透鏡物的交叉截面面積減小到滿意的程度。其主要原因是陰極邊緣部分發出的電子因邊緣電場過強，受到的會聚作用過大，以至於比近軸射線電子提前與軸交會，結果使交叉點截面增大。
本實用新型的目的在於針對現有技術的不足，提供一種能減小電子束交叉點截面面積的盤香式陰極。
本實用新型由基片、金屬層和氧化物組成，其特點在於基片上的金屬層採用環形金屬線構成的盤香式結構，陰極中心到邊緣形成一定的電位梯度，使邊緣電場強度適當降低，陰極面上離軸距離較遠的各點發出的電子在陰極透鏡中與軸相交的位置也隨之有所推後，並有可能與近軸射線和軸相交的位置趨向於重合，從而獲得尺寸極小的交叉點。對於因電子出發各點陰極電位不同所造成的色差影響，則正好可與作用相反的主透鏡球差相互補償，所以使用盤香式陰極的點焦電子槍，可在屏上獲得更加細小的光點。
本實用新型與現有技術相比，具有會聚性能好、光點小等優點，它允許電子槍用徑向尺寸較小的電極構成，使管頸更細，有利於降低偏轉線圈功耗。它不僅適用於顯示用的電子束管(顯象管、顯示管、示波管、雷達指示管等)，而且適用於採用點焦電子槍的其它管種和真空系統。本實用新型由於陰極中心到邊緣有一定的電位梯度，因而可以避免陰極中心部位發射負荷過重的現象，有利於延長陰極壽命。
圖1為螺旋線盤香式陰極結構示意圖，(1a)為螺旋線金屬層示意圖，(1b)為結構剖視圖；圖2為同心圓環金屬層盤香式陰極結構示意圖，(2a)為同心圓環金屬層示意圖，(2b)為結構剖視圖。
本實用新型可採取如圖所示的方案實現實施例1採用如
圖1所示的結構，用一根具有一定電阻率的金屬絲，例如能夠滿足充當陰極要求的鎳合金絲，把絲繞成螺旋線(1)形狀，貼附在絕緣的基片(2)上，在絲的外表噴塗氧化物陰極粉(3)，在螺旋線兩端加上一定的電位差，中心端接正極，外圈尾端接負極，這樣就構成一個螺旋線盤香式陰極。螺旋線可以是金屬絲繞制而成，也可以金屬片採用光刻刻蝕而成。通過選擇適當的螺旋線電阻率，可以使螺旋線兩端預置的電位差就是熱絲的加熱電壓，使陰極溫度上升到直熱式氧化物陰極所需要的正常工作溫度。如果另外採用熱子，由專門的燈絲電源供電，可以構成旁熱式氧化物陰極，採用螺旋盤香式陰極的電子槍其主透鏡可以是靜電透鏡或磁透鏡，也可以是電磁複合透鏡。
實施例2採用如圖2所示的結構組成同心圓環盤香式陰極。用導電良好的金屬製成同心圓環(4)，貼附在半導體材料做成的基片(5)上，使最外層金屬同心圓環接地，金屬同心圓環外表噴塗氧化物陰極粉(3)，即可構成同心圓環盤香式陰極。由於基片採用半導體材料做成，故在相鄰兩金屬圓環間存在一等效電阻，電子發射時，迴路中產生的電流在環間電阻上產生電位降，自動形成自裡往外一環比一環電位低。由於發射電子總是從陰極中心開始，隨著調製極向陰極電位變化，面積逐漸增大。發射面積越大，中心電位抬得越高，即邊緣電位比中心電位低得越多，這正好符合全環發出的電子與軸相交位置趨向重合於一點對陰極各環電位分布的規律。
權利要求1.一種用於真空顯示器件的盤香式陰極，由基片、金屬層和氧化物組成，其特徵在於金屬層用金屬線由裡向外層層盤繞而成，陰極中心到邊緣之間有一定的電位梯度。
2.根據權利要求1所述的盤香式陰極，其特徵在於金屬線由一根具有一定電阻率的金屬絲繞成螺旋線，並貼附在絕緣的基片上，在金屬絲的外表噴塗氧化物陰極粉，在螺旋線兩端加上一定的電位差，中心端接正極，外圈尾端接負極。
3.根據權利要求1所述的盤香式陰極，其特徵在於金屬線採用導電良好的金屬製成同心圓環，並貼附在半導體材料做成的基片上，最外層金屬同心圓環接地，金屬同心圓環外表噴塗氧化物陰極粉。
4.根據權利要求1或2所述的盤香式陰極，其特徵在於可以構成直熱式陰極，也可以構成旁熱式陰極。
5.根據權利要求4所述的盤香式陰極，其特徵在於陰極電子槍的主透鏡可以為靜電透鏡或磁透鏡，也可以為電磁複合透鏡。
專利摘要盤香式陰極適用於真空顯示器件，由基片、金屬層和氧化物組成，可採用具有一定電阻率的金屬絲繞成螺旋線，貼附在絕緣基片上構成，也可以採用導電良好的金屬線製成同心圓環，貼附在半導體材料做成的基片上構成，由於陰極中心到邊緣有一定的電位梯度，可以使陰極面上離軸距離較遠的各點發出的電子和近軸點發出的電子與軸相交的位置趨向於重合，獲得尺寸極小的交叉點，並且能避免陰極中心發射電子負荷過重的現象，利於延長陰極壽命。
文檔編號H01J29/04GK2128014SQ9221353
公開日1993年3月10日 申請日期1992年4月1日 優先權日1992年4月1日
發明者楊永誠, 韓琳 申請人:東南大學