专利名称：显像管中的阴极热丝测试方法
技术领域：
本发明涉及显像管生产工艺，特别涉及一种彩色显像管中电子枪阴极和热丝的测试方法。
背景技术：
作为显像管的核心部分，氧化物阴极已经被广泛应用于显像管产业，其优点是电子逸出功低、工作温度较低、发射效率比其它种类的阴极高，另外制作也比较简单。一般氧化物阴极大致工作温度在950K～1100K范围内，根据每一种阴极粉的性能不同，阴极温度也各有差异，因此在生产中需要对阴极温度进行测试。目前使用光学温度计测定去除阴极粉的阴极基金属表面的温度，其测试方法传统且较为落后。
发明内容
本发明的任务是提供一种显像管中的阴极热丝测试方法，它解决了上述目前所用测试方法较为落后的问题。
本发明的技术方案如下一种显像管中的阴极热丝测试方法，使用光学温度计测定去除阴极粉的阴极基金属表面的温度，对电子枪阴极和热丝进行测试，测试在递增的热丝电流下的阴极表面温度曲线，测试时热丝所加载的电压从7V～10V依次递增，每间隔0.5V测试一次，依次测试各电压下的阴极基金属表面温度；采用最大阴极电流—热丝电压MIK-Ef曲线、阴极品质系数φ值—热丝电压Ef曲线，测试在递增的热丝电流下的阴极发射曲线。
本发明采用了独特的最大阴极电流—热丝电压MIK-Ef曲线、阴极品质系数φ值—热丝电压Ef曲线的测试方法，其优点是能够比较全面地评价阴极在不同热丝电压下即不同功率下的阴极发射性能，清晰地分离出所要评价阴极的电荷控制区和温度控制区，是调整阴极表面温度使阴极工作电压控制在电荷控制区内的重要基础。按照本发明的方法进行测试，可以较为完整地评价阴极、热丝组件的生产实用性。
图1是按本发明的显像管中的阴极热丝测试方法测试的阴极温度对照图。
图2是按本发明方法测试的最大阴极电流曲线图。
图3是按本发明方法测试的阴极品质系数φ值-Ef曲线图。
图4是按本发明方法测试的阴极组件示意图。
图5是按本发明方法测试的热丝组件示意图。
具体实施例方式
按照本发明的显像管中的阴极热丝测试方法，使用光学温度计测定去除阴极粉的阴极基金属表面的温度。参看图1和图4，对电子枪阴极进行测试，所举例的典型测试对象是29英寸纯平阴极组件，如图4所示，阴极组件1有阴极帽11、套筒2、支持筒3、表面三元盐4和四元盐5，阴极组件的阴极粉工作温度在1090K。测试在递增的热丝电流下的阴极表面温度曲线，测试时，有条件的在热丝上加载从7V～10V的电压，依次递增，即每间隔0.5V测试一次，依次测试各电压下的阴极基金属表面温度。图1中的虚线部分表示使用光学温度计无法测试出的部分，可以近似地认为热丝上施加的电压与阴极表面温度成线性关系。图1中 表示典型案例， 表示理想状态。
参看图2、图3和图5，对电子枪热丝进行测试，所举例的典型测试对象是29英寸纯平热丝组件2。采用最大阴极电流MIK-Ef曲线、阴极品质系数φ值-Ef曲线，测试在递增的热丝电流下的阴极发射曲线。图2和图3中 表示典型案例，—表示不良状态， 表示理想状态。
从典型案例与理想情况的比较可以看到，29英寸纯平阴极组件1和热丝组件2在各电压下所产生的阴极基金属表面温度基本与设计时的理想状态相近，各测试点的阴极温度均稍偏高10K～20K，由此可以认为在各电压下29英寸纯平阴极组件1和热丝组件2能提供阴极板所需的温度。由图可知，显像管工作时所需温度1090K时的热丝电压在6.3V。
反之，当各测试点的阴极温度均低于理想的状态时，可以认为该阴极组件和热丝组件并不能提供阴极粉所需的工作温度，会造成阴极中钡离子得不到充分的置换还原，阴极活性达不到设计时的要求，将会造成阴极发射小的不良情况。此时可以采取以下两种调整方法其一，调整阴极组件的结构，增加阴极热传导能力，如减薄阴极基金属厚度，或者加长套筒长度，套筒由钨镍材料构成，以增加保温性能，从而提高阴极温度。
其二，降低热丝的电阻，从而增加热丝电流，这样也可以达到提高阴极温度的目的。
在满足上述情况下，可将阴极热丝组件装管评测其阴极发射性能。本发明方法使用独特的MIK-Ef曲线比较法，在Eb30KV；E2260V；偏转角度106°时，分别测试Ef3V、3.5V、4V、4.5V、5V、5.5V、6V、6.5V、7V、7.5V、8V、8.5V、9V、9.5V、10V、10.5V、11V的阴极最大电流MIK，连接各点作出MIK-Ef曲线，并与理想状态下的MIK-Ef曲线进行比对。
如图2所示，29英寸纯平阴极组件1和热丝组件2的MIK-Ef曲线，在各热丝电压Ef时的最大阴极电流MIK均大于理想状态的最大阴极电流MIK，典型案例中的阴极组件1和热丝组件2在各热丝电压Ef下所产生的盈余Ba都多于理想状态，在涂层中的自由Ba原子浓度完全可以达到电子束发射要求。由此可知，该阴极组件在此热丝组件的配合下，在各热丝电压Ef所具有最佳初始发射。
相反，在测试一组不良样品时，不良样品在各热丝电压下的MIK均小于理想状态的最大阴极电流MIK，其中也有几组样品在较高的电压下勉强能满足上述要求，但在低电压下的发射状态却表现不佳。此种不良状态多与阴极组件和热丝组件的配合不佳或是老炼条件不充分有关。如属于前者，调整热丝插入度、增加热丝组件冷阻、减小阴极圆盘厚度、减薄阴极套筒壁厚度，均可有效改善阴极还原不充分的问题。如属于后者，则需调整老炼条件，增加发射老炼工位、增加发射老炼部分工位电压、延长闪烁时间。
由公式MIK＝K(COEK)13(K为阴极发射系数，约为3.5～4.5)可知，最大阴极电流MIK值受到EKCO值波动的影响，为了更好地验证阴极热丝产品的发射特性，排除除了阴极热丝组件以外因素(如电子枪间隙等)干扰的情况，在上述MIK-Ef曲线的基础上，引出了另外一条φ值-Ef曲线(如图2所示)。所谓φ值为阴极品质系数(cathode qualify factor)，其公式为φ＝MIK/K(COEK)32。只需将测试所得到的MIK和COEK值代入公式即可得出所需测试的φ值。判断该曲线是否达到所要求的方法与MIK-Ef曲线的判断方法相似，只需与理想状态的φ值-Ef曲线比对即可，相应的调整方法也与MIK-Ef曲线调整方法相同，其中图1中A区域为阴极热丝组件的温度控制区，B区域为阴极热丝组件的电荷控制区。使用以上方法可以简易地调整阴极热丝组件中的各项参数，最终达到所需的可与生产线相匹配的阴极热丝组件。
然后，对该阴极热丝组件所装配的显像管进行安定度测试和阴极热丝的寿命试验。
权利要求
1.一种显像管中的阴极热丝测试方法，使用光学温度计测定去除阴极粉的阴极基金属表面的温度，对电子枪阴极和热丝进行测试，其特征在于，测试在递增的热丝电流下的阴极表面温度曲线，测试时热丝所加载的电压从7V～10V依次递增，每间隔0.5V测试一次，依次测试各电压下的阴极基金属表面温度；采用最大阴极电流—热丝电压MIK-Ef曲线、阴极品质系数φ值—热丝电压Ef曲线，测试在递增的热丝电流下的阴极发射曲线。
全文摘要
本发明涉及一种显像管中的阴极热丝测试方法，使用光学温度计测定去除阴极粉的阴极基金属表面的温度，对电子枪阴极和热丝进行测试，测试在递增的热丝电流下的阴极表面温度曲线，测试时热丝所加载的电压从7V～10V依次递增，每间隔0.5V测试一次，依次测试各电压下的阴极基金属表面温度。采用独特的最大阴极电流—热丝电压MIK－Ef曲线、阴极品质系数φ值—热丝电压Ef曲线，测试在递增的热丝电流下的阴极发射曲线。本发明的优点是能够比较全面地评价阴极在不同热丝电压下即不同功率下的阴极发射性能，清晰地分离出所要评价阴极的电荷控制区和温度控制区，是调整阴极表面温度使阴极工作电压控制在电荷控制区内的重要基础。按照本发明的方法进行测试，可以较为完整地评价阴极、热丝组件的生产实用性。
文档编号H01J9/42GK1786727SQ200410089380
公开日2006年6月14日 申请日期2004年12月10日 优先权日2004年12月10日
发明者张煜 申请人:上海永新彩色显像管股份有限公司, 上海爱奇电子有限公司