彩色顯像管掃屏放氣性能的測試方法
2023-10-17 01:03:04
專利名稱：彩色顯像管掃屏放氣性能的測試方法
技術領域：
本發明涉及彩色顯像管制造，尤其涉及一種彩色顯像管真空質量的掃屏放氣性能測試方法。
背景技術：
彩色顯像管是電視機的核心部件，而陰極又是彩色顯像管的「心臟」，其發射電子能力的衰退將會引起圖像亮度下降、對比度淡化、清晰度變差，最終導致「壽終」即失效。研究表明，陰極發射不良往往是由於管內真空質量惡化，引起陰極中毒、濺散而造成的。成品顯像管內的真空狀態屬於「準靜態」。管內真空的量與質，不僅取決於封離真空度、吸氣劑的吸氣能力，還與管內氣源包括管內材料放氣或管殼漏氣密切相關。在大生產中，考慮到生產效率，封離真空度不可能很高；吸氣劑的吸氣容量也是有限度的；為長期保持管內良好的真空質量，必須重點研究管內氣源，以便採取有效的改善措施。
掃屏放氣是顯像管內的主要氣源。實測發現，掃屏時的放氣速率是不掃屏時的數倍、數十倍甚至上百倍。掃屏一小時內所釋放出的氣體量相當於甚至超過顯像管內空間殘氣的總量。在現有技術中常用殘氣分析方法，僅能測出管內空間的殘氣種類及其分壓強或百分含量為靜態，它不足以全面地反映管子的真空質量。
經大量試驗發現，所有彩色顯像管掃屏時釋放的主要氣體是H2和N2。屏幕內的有機膜殘留物是彩色顯像管掃屏時的主要氫源，少量吸附在蔭罩和鋁膜表面的H2解析以及H2O的裂解也是彩色顯像管掃屏時的氫源。彩色顯像管掃屏時釋放出的N2則大部分來自螢光粉層內。彩色顯像管掃屏時釋放的H2和N2的釋放量及其隨時間的變化情況，是與彩色顯像管真空質量的優劣有著明顯的差異。
發明內容
本發明的任務是提供一種彩色顯像管掃屏放氣性能的測試方法，它解決了現有技術的殘氣分析方法不能全面反映管子真空質量的問題。
本發明的技術方案如下一種彩色顯像管掃屏放氣性能的測試方法，將彩色顯像管連接在一套彩色顯像管殘餘氣體分析裝置上，所述彩色顯像管殘餘氣體分析裝置包括抽氣系統、質譜分析系統和取樣系統，抽氣系統的吸氣端分別與質譜分析系統和取樣系統相連通，取樣系統的進氣端與彩色顯像管相連通，取樣系統的出氣端與質譜分析系統相連通，質譜分析系統包括四極質譜計；所述測試方法按下列步驟進行一、準備工作在被測彩色顯像管錐體的適當位置鑽出一凹坑，使彩色顯像管錐體上的凹坑剩餘壁厚為0.5mm，在凹坑周圍用密封膠粘接一段取樣玻管，向取樣玻管內放入磁性錘，然後將取樣玻管與取樣系統熔接連通；二、預處理由抽氣系統對新接上的取樣玻管抽真空，並對取樣系統單獨加熱烘烤除氣，然後將取樣系統與質譜分析系統連通，對取樣系統和質譜分析系統同時加熱烘烤除氣；待烘烤結束、系統溫度降至室溫後，用四極質譜計在質譜分析系統及取樣系統同抽氣系統連通和隔斷5分鐘的條件下，分別測出系統的真空度即總壓力及殘氣成分分壓力隨時間變化的數據。
三、殘氣分析將抽氣系統分別與質譜分析系統和取樣系統連通，重新對其抽氣，當四極質譜計顯示的總壓力恢復到原先水平後，將抽氣系統與質譜分析系統、取樣系統的連通管路關閉，用磁鐵吸引玻管內的磁性錘將被測彩色顯像管錐體上凹坑底部的薄壁擊破，使彩色顯像管內氣體擴散至整個質譜分析系統，由四極質譜計採集並貯存彩色顯像管開管後5分鐘內的真空度及殘氣分壓力的數據，完成殘氣分析；四、掃屏放氣性能測試進行本項性能測試的彩色顯像管均不用蒸散吸氣劑，排氣後只經過高壓老練，在彩色顯像管錐體外塗上外導電石墨乳並套上偏轉線圈，將管座、外石墨接地線和陽極高壓引線接好，按以下過程進行測試，由四極質譜計採集、計算並列印出掃屏放氣過程中各種氣體的分壓力和總壓力(a)對被測彩色顯像管、取樣管道和質譜分析系統組成的測試容器抽真空0.5小時；(b)關閉抽氣系統與測試容器之間的所有閥門，測試測試容器內真空度及殘氣分壓力隨時間變化的數據，歷時1小時，每5分鐘採集一次數據；(c)再對測試容器抽真空0.5小時；(d)關閉抽氣系統與測試容器之間的所有閥門，接通掃屏電源，在被測彩色顯像管掃屏工作的狀態下，測試測試容器內真空度及殘氣分壓力隨時間變化的數據，歷時1小時，其間每5分鐘採集一次數據。
所述步驟二中對取樣系統單獨加熱烘烤除氣的加熱溫度為250℃，加熱時間＞8小時，對取樣系統和質譜分析系統同時加熱烘烤除氣的時間＞10小時，加熱烘烤溫度均為250℃。
所述四極質譜計為智能化四極質譜計。
所述步驟四中掃屏放氣性能測試採用數顯式彩色顯像管通用電源作為掃屏電源。
按照本發明的彩色顯像管掃屏放氣性能的測試方法，能在較短時間內測量出彩色顯像管掃屏放氣性能，用其判定彩色顯像管的內在真空質量，進而判定或比較制屏工藝與材料包括排氣工藝與設備的優劣，預估因真空因素導致失效的整管壽命水平，其信息反饋速度快，更能及時地反映工藝或材料變更對成品管帶來的影響，具有實際應用價值。
圖1是按本發明的彩色顯像管掃屏放氣性能的測試方法使用彩色顯像管殘餘氣體分析裝置的示意圖。
圖2是按本發明的測試方法對被測彩色顯像管的取樣及取樣玻管連接狀態的示意圖。
具體實施例方式
請參見圖1，按本發明的彩色顯像管掃屏放氣性能的測試方法，使用彩色顯像管殘餘氣體分析裝置，該分析裝置由抽氣系統1、質譜分析系統2和取樣系統3三部分組成。抽氣系統1包括順序相連的機械泵11、吸附阱12和分子泵13。質譜分析系統2包括四極質譜計(QMS)21及其探頭、超高真空電離規22、質譜分析室23、濺散離子泵24、相關管道和閥門。抽氣系統的分子泵13的進口端通過閥門4與質譜分析系統的質譜分析室23連通，並通過閥門5與取樣系統3連通。取樣系統3的進氣端通過一取樣玻管與彩色顯像管9相連，取樣系統3的出氣端通過閥門6與質譜分析系統的質譜分析室23連通，濺散離子泵24通過閥門8與質譜分析室23連通，四極質譜計21通過閥門7與質譜分析室23連通，超高真空電離規22直接與質譜分析室23連通。
質譜分析系統2中的四極質譜計21、閥門4、6、7、8及相關管道經過長期烘烤後，利用濺散離子泵24始終維持在超高真空狀態下。即使在更換被測彩色顯像管9並對取樣系統玻管單獨進行烘烤除氣期間，閥門4、6也不打開，以保持質譜分析系統2不受汙染。
本發明的彩色顯像管掃屏放氣性能的測試方法的具體步驟如下配合參見圖2，首先利用夾持有金剛砂鑽頭的臺鑽，在被測彩色顯像管9錐體的適當位置上鑽出規定深度的凹坑，僅留0.5mm厚的薄壁；用低蒸汽壓的環氧樹脂密封膠91將一段取樣玻管92粘接在凹坑周圍；待密封膠固化後，用磁鐵將磁性錘93小心地吸入取樣玻管內。再按圖1所示，將粘接有取樣玻管92的被測彩色顯像管從B點處(如圖1中所示)熔接入取樣系統，然後封住吹氣管尾31。
接著進行測試前的預處理。打開閥門5，由抽氣系統1對新接上的被測彩色顯像管的取樣玻管92抽真空，並用絕緣加熱帶32對此段管道單獨加熱烘烤除氣，加熱溫度為250℃，加熱時間為8～10小時。然後打開閥門4、6，再接通質譜分析系統2中的絕緣加熱帶電源，對取樣系統3和質譜分析系統2同時加熱烘烤除氣10～12小時。總計烘烤時間長於18～22小時，加熱烘烤溫度均為250℃。
待烘烤結束、系統溫度降至室溫後，先後在閥門4、5、8打開和關閉5分鐘的狀態下分別測出含取樣玻管的質譜分析系統的動態和靜態真空度及殘氣分壓力隨時間變化的數據。通常，此時系統的動態真空度用超高真空電離規測得為10-7Pa量級；殘氣成分主要是H2、還有H2O、N2等。
接著進行殘氣分析。打開閥門4、5，重新對質譜分析系統2和取樣系統3抽氣；當四極質譜計顯示的總壓力恢復到原先水平後，同時關閉閥門4、5，用磁鐵吸引取樣玻管92內的磁性錘93，將其提升到一定高度後放下，從而把被測彩色顯像管9錐體上凹坑底部的薄壁擊破，使管內氣體擴散至整個質譜分析系統2，約經3～5分鐘後，各設定氣體分壓力可趨於平衡；用電腦採集並貯存「開管」後5分鐘內的真空度及殘氣分壓力後，殘氣分析過程結束。
最後對掃屏放氣性能進行測試。進行掃屏放氣性能測試的彩色顯像管均不用蒸散吸氣劑，排氣後只經過高壓老煉並在錐體上塗上外導電石墨乳。測試前必須套上偏轉線圈，將管座、外石墨接地線和陽極高壓引線接好。為防止測試過程中因掃屏放氣引起的測試容積內壓力超過四極質譜計的最高線性工作壓力即(6.7×10-2Pa)，本項測試通常每次僅持續1小時。在不測試時，被測顯像管仍連續掃屏，其間，閥門4、5、8打開，用泵對顯像管內抽氣，以充當「吸氣劑」的作用，每次測試周期耗時3小時，測試過程為(a)打開閥門4、5、8，對被測彩色顯像管、取樣管道和質譜分析系統組成的「測試容器」抽真空0.5小時；(b)關閉閥門4、5、8，測試被測彩色顯像管在不掃屏工作狀態下，1小時內「測試容器」中真空度及殘氣分壓力隨時間變化的數據；(c)打開閥門4、5、8，再對「測試容器」抽真空0.5小時；(d)關閉閥門4、5、8，測試被測彩色顯像管在掃屏工作狀態下，1小時內「測試容器」中真空度及殘氣分壓力隨時間變化的數據。
用四極質譜計自動採集並貯存1小時內「測試容器」中的真空度和各設定氣體分壓力隨時間變化的數據，採樣時間間隔5分鐘，1小時內共採集12組，測試結果由四極質譜計採集、計算並列印出掃屏放氣各種氣體的分壓力和總壓力，進而求出掃屏期間(1小時內)累積放氣量和各放氣成分的百分含量。
權利要求
1.一種彩色顯像管掃屏放氣性能的測試方法，將彩色顯像管連接在一套彩色顯像管殘餘氣體分析裝置上，其特徵在於所述彩色顯像管殘餘氣體分析裝置包括抽氣系統、質譜分析系統和取樣系統，抽氣系統的吸氣端分別與質譜分析系統和取樣系統相連通，取樣系統的進氣端與彩色顯像管相連通，取樣系統的出氣端與質譜分析系統相連通，質譜分析系統包括四極質譜計；所述測試方法按下列步驟進行一、準備工作在被測彩色顯像管錐體的適當位置鑽出一凹坑，使彩色顯像管錐體上的凹坑剩餘壁厚為0.5mm，在凹坑周圍用密封膠粘接一段取樣玻管，向取樣玻管內放入磁性錘，然後將取樣玻管與取樣系統熔接連通；二、預處理由抽氣系統對新接上的取樣玻管抽真空，並對取樣系統單獨加熱烘烤除氣，然後將取樣系統與質譜分析系統連通，對取樣系統和質譜分析系統同時加熱烘烤除氣；待烘烤結束、系統溫度降至室溫後，用四極質譜計在質譜分析系統及取樣系統同抽氣系統連通和隔斷5分鐘的條件下，分別測出系統的真空度即總壓力及殘氣成分分壓力隨時間變化的數據。三、殘氣分析將抽氣系統分別與質譜分析系統和取樣系統連通，重新對其抽氣，當四極質譜計顯示的總壓力恢復到原先水平後，將抽氣系統與質譜分析系統、取樣系統的連通管路關閉，用磁鐵吸引玻管內的磁性錘將被測彩色顯像管錐體上凹坑底部的薄壁擊破，使彩色顯像管內氣體擴散至整個質譜分析系統，由四極質譜計採集並貯存彩色顯像管開管後5分鐘內的真空度及殘氣分壓力的數據，完成殘氣分析；四、掃屏放氣性能測試進行本項性能測試的彩色顯像管均不用蒸散吸氣劑，排氣後只經過高壓老練，在彩色顯像管錐體外塗上外導電石墨乳並套上偏轉線圈，將管座、外石墨接地線和陽極高壓引線接好，按以下過程進行測試，由四極質譜計採集、計算並列印出掃屏放氣過程中各種氣體的分壓力和總壓力(a)對被測彩色顯像管、取樣管道和質譜分析系統組成的測試容器抽真空0.5小時；(b)關閉抽氣系統與測試容器之間的所有閥門，測試測試容器內真空度及殘氣分壓力隨時間變化的數據，歷時1小時，每5分鐘採集一次數據；(c)再對測試容器抽真空0.5小時；(d)關閉抽氣系統與測試容器之間的所有閥門，接通掃屏電源，在被測彩色顯像管掃屏工作的狀態下，測試測試容器內真空度及殘氣分壓力隨時間變化的數據，歷時1小時，其間每5分鐘採集一次數據。
2.如權利要求1所述的彩色顯像管掃屏放氣性能的測試方法，其特徵在於所述步驟二中對取樣系統單獨加熱烘烤除氣的加熱溫度為250℃，加熱時間＞8小時，對取樣系統和質譜分析系統同時加熱烘烤除氣的時間＞10小時，加熱烘烤溫度均為250℃。
3.如權利要求1所述的彩色顯像管掃屏放氣性能的測試方法，其特徵在於所述四極質譜計為智能化四極質譜計。
4.如權利要求1所述的彩色顯像管掃屏放氣性能的測試方法，其特徵在於所述步驟四中掃屏放氣性能測試採用數顯式彩色顯像管通用電源作為掃屏電源。
全文摘要
本發明提供了一種彩色顯像管掃屏放氣性能的測試方法，將彩色顯像管連接在一套彩色顯像管殘餘氣體分析裝置上，該分析裝置包括抽氣系統、質譜分析系統和取樣系統。測試步驟包括在被測彩色顯像管錐體上安裝取樣玻管；對取樣玻管抽真空並烘烤除氣，在質譜分析系統及取樣系統同抽氣系統連通和隔斷的條件下，分別測出系統的真空度即總壓力及殘氣分壓力隨時間變化的數據；對彩色顯像管進行殘氣分析以及對彩色顯像管進行掃屏放氣性能測試等步驟。按照本發明的測試方法能在較短時間內測量出彩色顯像管掃屏放氣性能，用其判定彩色顯像管的內在真空質量，更能及時地反映工藝或材料變更對成品管帶來的影響，具有實際應用價值。
文檔編號G01N30/88GK1786704SQ200410089200
公開日2006年6月14日 申請日期2004年12月8日 優先權日2004年12月8日
發明者錢永生 申請人:上海永新彩色顯像管股份有限公司