專利名稱:氣體放電燈氧化物陰極的集中分解與激活裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及基本電氣元件,尤其涉及氣體放電燈,特別涉及氣體放電燈中的氧化物陰極,具體的是一種氣體放電燈氧化物陰極的集中分解與激活裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中,氣體放電燈氧化物陰極的分解與激活的加工過程是在將燈管兩端封口之后,在排氣車上給燈絲通電加熱來進(jìn)行的。排氣車上設(shè)置有烘箱,燈管通過烘箱來加熱烘烤并排氣,在操作時(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)燈管內(nèi)陰極材料已達(dá)到300攝氏度左右時(shí),給燈絲通電加熱,使涂覆在燈絲上的三元碳酸鹽等電子粉分解出CO2等雜質(zhì)氣體,達(dá)到激活的目的。陰極的分解與激活是陰極最后成型的一道關(guān)鍵工序,它要求陰極分解激活時(shí)的真空度、燈絲溫度和加熱時(shí)間等條件非常嚴(yán)格。但現(xiàn)有技術(shù)中使用的這種在排氣車上給串聯(lián)燈管的燈絲通電、瞬時(shí)加熱的裝置,不能滿足三元碳酸鹽所構(gòu)成的氧化物陰極在總壓力在10-1至1托的范圍內(nèi)、分別在600攝氏度、800攝氏度和950攝氏度時(shí)依次分解的要求;而且目前部分氣體放電燈沒有燈絲和陰極共體的結(jié)構(gòu),或者不設(shè)燈絲,因此更無法通過給燈絲通電來實(shí)現(xiàn)氧化物陰極的分解與激活。而且在實(shí)際生產(chǎn)中,由于沒有可靠的裝置,為了縮短排氣時(shí)間,加速分解,通常把分解溫度提高到1100攝氏度~1200攝氏度之間,從而對(duì)陰極產(chǎn)生了有害影響。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題是由于現(xiàn)有技術(shù)中使用的在排氣車上給串聯(lián)燈管的燈絲通電、瞬時(shí)加熱的裝置,不能滿足由三元碳酸鹽所構(gòu)成的氧化物陰極在總壓力在10-1至1托的范圍內(nèi)、分別在600攝氏度、800攝氏度和950攝氏度時(shí)依次分解的要求,所以無法高質(zhì)量地實(shí)現(xiàn)氧化物陰極的分解與激活;而且目前部分氣體放電燈沒有燈絲和陰極共體的結(jié)構(gòu),或者不設(shè)燈絲,因此更無法通過給燈絲通電來實(shí)現(xiàn)氧化物陰極的分解與激活。此外,在實(shí)際生產(chǎn)中,由于沒有可靠的裝置,為了縮短排氣時(shí)間,加速分解,通常會(huì)把分解溫度提高到1100攝氏度~1200攝氏度之間,從而對(duì)陰極產(chǎn)生有害影響。
本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種氣體放電燈氧化物陰極的集中分解與激活裝置。所述的這種氣體放電燈氧化物陰極的集中分解與激活裝置由加熱容器、加熱器、真空泵和氬氣源構(gòu)成。其中,所述的加熱容器與所述的加熱器連接,所述的加熱容器通過一個(gè)排氣管道與所述的真空泵連接,所述的加熱容器通過一個(gè)充氣管道與所述的氬氣源連接。在所述的加熱容器的外側(cè)設(shè)置有一個(gè)輻射高溫計(jì)。
進(jìn)一步的,所述的加熱容器是石英玻璃瓶,所述的加熱器是高頻加熱爐,所述的石英玻璃瓶設(shè)置在所述的高頻加熱爐的加熱線圈中。
或者,所述的加熱容器是真空加熱釜,所述的加熱器是電熱絲,所述的電熱絲設(shè)置在所述的真空加熱釜內(nèi),所述的電熱絲與一個(gè)電源連接。采用真空加熱釜和電熱絲,可以獲得較大功率的加工能力,適合更大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。
進(jìn)一步的,所述的氬氣源是氬氣瓶。
進(jìn)一步的,所述的排氣管道中設(shè)置有一個(gè)真空計(jì)。具體的,所述的真空計(jì)是U型真空計(jì),所述的U型真空計(jì)的一端連接在所述的排氣管道中,所述的U型真空計(jì)的另一端與大氣連通。
進(jìn)一步的,所述的排氣管道中設(shè)置有一個(gè)真空考核閥。
進(jìn)一步的,所述的排氣管道中設(shè)置有真空膠管接頭和鎖口部件。
進(jìn)一步的,所述的充氣管道中設(shè)置有真空膠管接頭和鎖口部件。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)相對(duì)照,其效果是積極而且明顯的。本實(shí)用新型通過輻射高溫計(jì)、加熱器和加熱容器可以準(zhǔn)確地控制三元碳酸鹽依次分解的溫度,同時(shí)可以通過控制真空泵的抽速來調(diào)節(jié)真空壓強(qiáng),控制分解反應(yīng)時(shí)的真空氣氛和壓力,最終得到熱電子發(fā)射良好、抗濺射、壽命長(zhǎng)且一致性好的陰極。特別適用于燈絲與陰極共體、或本身不設(shè)燈絲的氧化物陰極的分解與激活。
圖1是本實(shí)用新型的氣體放電燈氧化物陰極的集中分解與激活裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,本實(shí)用新型一種氣體放電燈氧化物陰極的集中分解與激活裝置,由加熱容器2、加熱器1、真空泵3和氬氣源4構(gòu)成。其中,所述的加熱容器2與所述的加熱器1連接,所述的加熱容器2通過一個(gè)排氣管道31與所述的真空泵3連接,所述的加熱容器2通過一個(gè)充氣管道41與所述的氬氣源4連接,在所述的加熱容器2的外側(cè)設(shè)置有一個(gè)輻射高溫計(jì)5。工作過程中,氧化物陰極7放置在加熱容器2中。
在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述的加熱容器2是石英玻璃瓶,所述的加熱器1是高頻加熱爐,所述的石英玻璃瓶設(shè)置在所述的高頻加熱爐的加熱線圈中。
在本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述的加熱容器2是真空加熱釜,所述的加熱器1是電熱絲,所述的電熱絲設(shè)置在所述的真空加熱釜內(nèi),所述的電熱絲與一個(gè)電源連接。采用真空加熱釜和電熱絲,可以獲得較大功率的加工能力,適合更大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。
在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述的氬氣源4是氬氣瓶。
所述的排氣管道31中設(shè)置有一個(gè)真空計(jì)6。具體的,所述的真空計(jì)6是U型真空計(jì),所述的U型真空計(jì)的一端連接在所述的排氣管道31中,所述的U型真空計(jì)的另一端與大氣連通。
所述的排氣管道31中設(shè)置有一個(gè)真空考核閥8。
所述的排氣管道31中設(shè)置有真空膠管接頭9和鎖口部件10。
所述的充氣管道41中設(shè)置有真空膠管接頭9和鎖口部件10。
本實(shí)用新型的工作過程是1.浸漬涂覆好電子粉的陰極。
2.利用大于100攝氏度的紅外線燈或用其他方式烘烤陰極15至30分鐘,使電子粉在陰極載體上粘接牢固。
3.將陰極放入加熱容器2中。
4.將加熱容器2密封。加熱容器2通過排氣管道31與所述的真空泵3連接,加熱容器2通過充氣管道41與所述的氬氣源4連接,并分別利用真空膠管接頭9和鎖口部件10實(shí)現(xiàn)連接和密封。
5.將加熱容器2放入加熱器1。
6.真空泵接通電源抽真空并檢漏。
7.在真空攝氏度達(dá)到10-1Pa時(shí)接通加熱器1電源,開始小電流低溫加熱,利用輻射高溫計(jì)5測(cè)試陰極溫度,達(dá)到300攝氏度時(shí)穩(wěn)定15至30分鐘,此時(shí)電子粉中的粘接劑釋放出被清除的氣體,但有一定量的碳?xì)埩?,此時(shí)陰極的粉層變成灰色。
8.調(diào)節(jié)增大加熱器1電流,使分解溫度上升至600攝氏度,并調(diào)節(jié)真空考核閥8,使加熱容器2內(nèi)真空攝氏度維持在10-1Pa左右。
9.在600攝氏度停留5至10秒鐘后,增大加熱電流,使加熱容器2內(nèi)溫度上升至800攝氏度,并調(diào)節(jié)真空考核閥8,使真空攝氏度始終保持在10-1Pa至10-2Pa之間。
10.在800攝氏度5停留至10秒后,再繼續(xù)增加加熱電流,使溫度上升至950攝氏度。
11.在950攝氏度停留30秒后,先關(guān)閉真空考核閥8,充入3托以上的氬氣,再打開真空考核閥8,抽真空至10-2Pa以上,再充入3托以上的氬氣,這樣三充二洗以上。
12.在最后一次洗氣,真空度達(dá)到10-3Pa以上,充入3托氬氣,關(guān)閉真空考核閥8,加大加熱器1電流,使溫度逐步上升至1100攝氏度,停留2至3分鐘,使陰極還原激活。整個(gè)操作過程結(jié)束。
權(quán)利要求1,一種氣體放電燈氧化物陰極的集中分解與激活裝置,由加熱容器、加熱器、真空泵和氬氣源構(gòu)成,其特征在于所述的加熱容器與所述的加熱器連接,所述的加熱容器通過一個(gè)排氣管道與所述的真空泵連接,所述的加熱容器通過一個(gè)充氣管道與所述的氬氣源連接,在所述的加熱容器的外側(cè)設(shè)置有一個(gè)輻射高溫計(jì)。
2,如權(quán)利要求1所述的氣體放電燈氧化物陰極的集中分解與激活裝置,其特征在于所述的加熱容器是石英玻璃瓶,所述的加熱器是高頻加熱爐,所述的石英玻璃瓶設(shè)置在所述的高頻加熱爐的加熱線圈中。
3,如權(quán)利要求1所述的氣體放電燈氧化物陰極的集中分解與激活裝置,其特征在于所述的加熱容器是真空加熱釜,所述的加熱器是電熱絲,所述的電熱絲設(shè)置在所述的真空加熱釜內(nèi),所述的電熱絲與一個(gè)電源連接。
4,如權(quán)利要求1所述的氣體放電燈氧化物陰極的集中分解與激活裝置,其特征在于所述的氬氣源是氬氣瓶。
5,如權(quán)利要求1所述的氣體放電燈氧化物陰極的集中分解與激活裝置,其特征在于所述的排氣管道中設(shè)置有一個(gè)真空計(jì)。
6,如權(quán)利要求5所述的氣體放電燈氧化物陰極的集中分解與激活裝置,其特征在于所述的真空計(jì)是U型真空計(jì),所述的U型真空計(jì)的一端連接在所述的排氣管道中,所述的U型真空計(jì)的另一端與大氣連通。
7,如權(quán)利要求1所述的氣體放電燈氧化物陰極的集中分解與激活裝置,其特征在于所述的排氣管道中設(shè)置有一個(gè)真空考核閥。
8,如權(quán)利要求1所述的氣體放電燈氧化物陰極的集中分解與激活裝置,其特征在于所述的排氣管道中設(shè)置有真空膠管接頭和鎖口部件。
9,如權(quán)利要求1所述的氣體放電燈氧化物陰極的集中分解與激活裝置,其特征在于所述的充氣管道中設(shè)置有真空膠管接頭和鎖口部件。
專利摘要一種氣體放電燈氧化物陰極的集中分解與激活裝置,由加熱容器、加熱器、真空泵和氬氣源構(gòu)成,加熱容器與加熱器連接,加熱容器通過排氣管道與真空泵連接,通過充氣管道與氬氣源連接。加熱容器外側(cè)設(shè)置有輻射高溫計(jì)。待加工的陰極材料設(shè)置在加熱容器中。排氣管道中設(shè)置有真空計(jì)和真空考核閥。通過輻射高溫計(jì)、加熱器和加熱容器準(zhǔn)確控制氧化物依次分解的溫度,同時(shí)通過控制真空泵的抽速來調(diào)節(jié)真空壓強(qiáng),控制分解反應(yīng)時(shí)的真空氣氛和壓力。最終得到熱電子發(fā)射良好、抗濺射、壽命長(zhǎng)且一致性好的陰極。特別適用于本身不設(shè)燈絲的氧化物陰極的分解與激活。
文檔編號(hào)H01J61/06GK2703322SQ20042002234
公開日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2004年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月28日
發(fā)明者陳宗烈 申請(qǐng)人:陳宗烈