Усовершенствование цветных телевизоров 3-го - 5-го поколений (3-5УСЦТ)

Телевизор

Восстановление эмиссионных свойств катодов кинескопа.
Приборы серии КВИНТАЛ.

Страница 5

который относится к группе полупроводниковых катодов. Оксидный катод - наиболее распространенный тип катода. Он применяется в различный электронновакуумных приборах (ЭВП): приемно-усилительных лампах, электроннолучевых трубках, лампах бегущей волны и др. Его достоинствами являются: простота изготовления, высокая эффективность, большой срок службы, низкая рабочая температура (780 - 820оС).

Процесс изготовления оксидного катода состоит из таких этапов:

  • изготовление керна катода;
  • приготовление компонентов эмиссионного слоя ;
  • нанесение и закрепление компонентов на керне катода;
  • обезгаживание и активирование оксидного слоя.

В качестве материала для изготовления кернов чаще всего используют никель и его сплавы, которые обладают достаточно высокой температурой плавления (1480оС) и сравнительно низкой скоростью испарения при температурах до 930оС.  Форма и размеры катодных кернов для разных катодно-подогревательных узлов различны.

  Эмиссионное покрытие (эмиттер) наносят на тщательно очищенную поверхность керна катода. Эмиттерами оксидных катодов являются окислы щелочноземельных металлов бария, стронция, кальция (ВаО, SrO, СаО). В связи с тем, что окислы реагируют с влагой и углекислым газом воздуха, их наносят на металлический керн в виде суспензии из карбонатов (ВаСО2, SrСО2, СаСО2). После сушки и прокалки при температуре 200 -280 оС  проверенные катоды монтируют, заваривают в баллоне электронновакуумного прибора и ставят на откачную систему. Процесс разложения карбонатов ведется в вакууме 10-4 - 10-5 мм рт. ст. с непрерывным удалением выделяющихся газообразных продуктов.

Термическая обработка катода (при непрерывной откачке) производится подачей напряжения накала на подогреватель. При температуре 600оС начинается разложение карбонатов кальция, а при более высоких температурах  происходит разложение карбонатов стронция и бария по реакции:

    ВаСО= ВаО + СО2.        (1)

Углекислый  газ взаимодействуя с углеродом, содержащимся в связующем веществе карбонатной суспензии, образует окись углерода:

    СО2 + С = 2СО.       (2)

Заканчивают разложение карбонатов прогревом катода до 830 оС.     

Окислы бария, стронция и кальция на поверхности керна образуют белое шероховатое покрытие толщиной 50-100 мкм. Покрытие должно достаточно прочно удерживаться на керне катода. Уже в процессе разложения карбонатов начинается активирование покрытия. В результате активирования восстанавливается металлический барий, который распределяется равномерно по всей толще  покрытия. Необходимую температуру активирования катода и его продолжительность для каждого типа ЭВП подбирают при разработке. Как правило, эта температура не превышает 1030 оС. При такой температуре происходит термическая диссоциация (разложение) окислов бария:

2ВаО = 2Ва + О2.      (3)

Активирование покрытия происходит из-за того, что из образовавшейся окиси бария  при высокой температуре в вакууме атомы кислорода удаляются из баллона ЭВП, что приводит к образованию окисла с избытком бария. Барий в данном случае является донорной примесью к окислам бария, стронция и кальция и обеспечивает эмитирующему слою электронную проводимость. Присутствие стронция способствует увеличению тока термоэлектронной эмиссии катода, а кальций влияет на плотность и прочность покрытия.

Термическая  диссоциация окислов играет заметную роль в образовании избытка металлического бария при изготовлении катода. Однако только за счет термической диссоциации окиси бария на практике невозможно обеспечить полное активирование катода, так как для проведения процесса требуется много времени или слишком высокая температура. В то же время при температурах более 1030 оС  начинаются нежелательные процессы - рост кристаллов окислов и испарение, как окислов так и материала керна. Скорость испарения окиси бария примерно на 3 порядка выше

Далее