专利名称：彩色显像管扫屏放气性能的测试方法
技术领域：
本发明涉及彩色显像管制造，尤其涉及一种彩色显像管真空质量的扫屏放气性能测试方法。
背景技术：
彩色显像管是电视机的核心部件，而阴极又是彩色显像管的“心脏”，其发射电子能力的衰退将会引起图像亮度下降、对比度淡化、清晰度变差，最终导致“寿终”即失效。研究表明，阴极发射不良往往是由于管内真空质量恶化，引起阴极中毒、溅散而造成的。成品显像管内的真空状态属于“准静态”。管内真空的量与质，不仅取决于封离真空度、吸气剂的吸气能力，还与管内气源包括管内材料放气或管壳漏气密切相关。在大生产中，考虑到生产效率，封离真空度不可能很高；吸气剂的吸气容量也是有限度的；为长期保持管内良好的真空质量，必须重点研究管内气源，以便采取有效的改善措施。
扫屏放气是显像管内的主要气源。实测发现，扫屏时的放气速率是不扫屏时的数倍、数十倍甚至上百倍。扫屏一小时内所释放出的气体量相当于甚至超过显像管内空间残气的总量。在现有技术中常用残气分析方法，仅能测出管内空间的残气种类及其分压强或百分含量为静态，它不足以全面地反映管子的真空质量。
经大量试验发现，所有彩色显像管扫屏时释放的主要气体是H2和N2。屏幕内的有机膜残留物是彩色显像管扫屏时的主要氢源，少量吸附在荫罩和铝膜表面的H2解析以及H2O的裂解也是彩色显像管扫屏时的氢源。彩色显像管扫屏时释放出的N2则大部分来自荧光粉层内。彩色显像管扫屏时释放的H2和N2的释放量及其随时间的变化情况，是与彩色显像管真空质量的优劣有着明显的差异。
发明内容
本发明的任务是提供一种彩色显像管扫屏放气性能的测试方法，它解决了现有技术的残气分析方法不能全面反映管子真空质量的问题。
本发明的技术方案如下一种彩色显像管扫屏放气性能的测试方法，将彩色显像管连接在一套彩色显像管残余气体分析装置上，所述彩色显像管残余气体分析装置包括抽气系统、质谱分析系统和取样系统，抽气系统的吸气端分别与质谱分析系统和取样系统相连通，取样系统的进气端与彩色显像管相连通，取样系统的出气端与质谱分析系统相连通，质谱分析系统包括四极质谱计；所述测试方法按下列步骤进行一、准备工作在被测彩色显像管锥体的适当位置钻出一凹坑，使彩色显像管锥体上的凹坑剩余壁厚为0.5mm，在凹坑周围用密封胶粘接一段取样玻管，向取样玻管内放入磁性锤，然后将取样玻管与取样系统熔接连通；二、预处理由抽气系统对新接上的取样玻管抽真空，并对取样系统单独加热烘烤除气，然后将取样系统与质谱分析系统连通，对取样系统和质谱分析系统同时加热烘烤除气；待烘烤结束、系统温度降至室温后，用四极质谱计在质谱分析系统及取样系统同抽气系统连通和隔断5分钟的条件下，分别测出系统的真空度即总压力及残气成分分压力随时间变化的数据。
三、残气分析将抽气系统分别与质谱分析系统和取样系统连通，重新对其抽气，当四极质谱计显示的总压力恢复到原先水平后，将抽气系统与质谱分析系统、取样系统的连通管路关闭，用磁铁吸引玻管内的磁性锤将被测彩色显像管锥体上凹坑底部的薄壁击破，使彩色显像管内气体扩散至整个质谱分析系统，由四极质谱计采集并贮存彩色显像管开管后5分钟内的真空度及残气分压力的数据，完成残气分析；四、扫屏放气性能测试进行本项性能测试的彩色显像管均不用蒸散吸气剂，排气后只经过高压老练，在彩色显像管锥体外涂上外导电石墨乳并套上偏转线圈，将管座、外石墨接地线和阳极高压引线接好，按以下过程进行测试，由四极质谱计采集、计算并打印出扫屏放气过程中各种气体的分压力和总压力(a)对被测彩色显像管、取样管道和质谱分析系统组成的测试容器抽真空0.5小时；(b)关闭抽气系统与测试容器之间的所有阀门，测试测试容器内真空度及残气分压力随时间变化的数据，历时1小时，每5分钟采集一次数据；(c)再对测试容器抽真空0.5小时；(d)关闭抽气系统与测试容器之间的所有阀门，接通扫屏电源，在被测彩色显像管扫屏工作的状态下，测试测试容器内真空度及残气分压力随时间变化的数据，历时1小时，其间每5分钟采集一次数据。
所述步骤二中对取样系统单独加热烘烤除气的加热温度为250℃，加热时间＞8小时，对取样系统和质谱分析系统同时加热烘烤除气的时间＞10小时，加热烘烤温度均为250℃。
所述四极质谱计为智能化四极质谱计。
所述步骤四中扫屏放气性能测试采用数显式彩色显像管通用电源作为扫屏电源。
按照本发明的彩色显像管扫屏放气性能的测试方法，能在较短时间内测量出彩色显像管扫屏放气性能，用其判定彩色显像管的内在真空质量，进而判定或比较制屏工艺与材料包括排气工艺与设备的优劣，预估因真空因素导致失效的整管寿命水平，其信息反馈速度快，更能及时地反映工艺或材料变更对成品管带来的影响，具有实际应用价值。
图1是按本发明的彩色显像管扫屏放气性能的测试方法使用彩色显像管残余气体分析装置的示意图。
图2是按本发明的测试方法对被测彩色显像管的取样及取样玻管连接状态的示意图。
具体实施例方式
请参见图1，按本发明的彩色显像管扫屏放气性能的测试方法，使用彩色显像管残余气体分析装置，该分析装置由抽气系统1、质谱分析系统2和取样系统3三部分组成。抽气系统1包括顺序相连的机械泵11、吸附阱12和分子泵13。质谱分析系统2包括四极质谱计(QMS)21及其探头、超高真空电离规22、质谱分析室23、溅散离子泵24、相关管道和阀门。抽气系统的分子泵13的进口端通过阀门4与质谱分析系统的质谱分析室23连通，并通过阀门5与取样系统3连通。取样系统3的进气端通过一取样玻管与彩色显像管9相连，取样系统3的出气端通过阀门6与质谱分析系统的质谱分析室23连通，溅散离子泵24通过阀门8与质谱分析室23连通，四极质谱计21通过阀门7与质谱分析室23连通，超高真空电离规22直接与质谱分析室23连通。
质谱分析系统2中的四极质谱计21、阀门4、6、7、8及相关管道经过长期烘烤后，利用溅散离子泵24始终维持在超高真空状态下。即使在更换被测彩色显像管9并对取样系统玻管单独进行烘烤除气期间，阀门4、6也不打开，以保持质谱分析系统2不受污染。
本发明的彩色显像管扫屏放气性能的测试方法的具体步骤如下配合参见图2，首先利用夹持有金刚砂钻头的台钻，在被测彩色显像管9锥体的适当位置上钻出规定深度的凹坑，仅留0.5mm厚的薄壁；用低蒸汽压的环氧树脂密封胶91将一段取样玻管92粘接在凹坑周围；待密封胶固化后，用磁铁将磁性锤93小心地吸入取样玻管内。再按图1所示，将粘接有取样玻管92的被测彩色显像管从B点处(如图1中所示)熔接入取样系统，然后封住吹气管尾31。
接着进行测试前的预处理。打开阀门5，由抽气系统1对新接上的被测彩色显像管的取样玻管92抽真空，并用绝缘加热带32对此段管道单独加热烘烤除气，加热温度为250℃，加热时间为8～10小时。然后打开阀门4、6，再接通质谱分析系统2中的绝缘加热带电源，对取样系统3和质谱分析系统2同时加热烘烤除气10～12小时。总计烘烤时间长于18～22小时，加热烘烤温度均为250℃。
待烘烤结束、系统温度降至室温后，先后在阀门4、5、8打开和关闭5分钟的状态下分别测出含取样玻管的质谱分析系统的动态和静态真空度及残气分压力随时间变化的数据。通常，此时系统的动态真空度用超高真空电离规测得为10-7Pa量级；残气成分主要是H2、还有H2O、N2等。
接着进行残气分析。打开阀门4、5，重新对质谱分析系统2和取样系统3抽气；当四极质谱计显示的总压力恢复到原先水平后，同时关闭阀门4、5，用磁铁吸引取样玻管92内的磁性锤93，将其提升到一定高度后放下，从而把被测彩色显像管9锥体上凹坑底部的薄壁击破，使管内气体扩散至整个质谱分析系统2，约经3～5分钟后，各设定气体分压力可趋于平衡；用电脑采集并贮存“开管”后5分钟内的真空度及残气分压力后，残气分析过程结束。
最后对扫屏放气性能进行测试。进行扫屏放气性能测试的彩色显像管均不用蒸散吸气剂，排气后只经过高压老炼并在锥体上涂上外导电石墨乳。测试前必须套上偏转线圈，将管座、外石墨接地线和阳极高压引线接好。为防止测试过程中因扫屏放气引起的测试容积内压力超过四极质谱计的最高线性工作压力即(6.7×10-2Pa)，本项测试通常每次仅持续1小时。在不测试时，被测显像管仍连续扫屏，其间，阀门4、5、8打开，用泵对显像管内抽气，以充当“吸气剂”的作用，每次测试周期耗时3小时，测试过程为(a)打开阀门4、5、8，对被测彩色显像管、取样管道和质谱分析系统组成的“测试容器”抽真空0.5小时；(b)关闭阀门4、5、8，测试被测彩色显像管在不扫屏工作状态下，1小时内“测试容器”中真空度及残气分压力随时间变化的数据；(c)打开阀门4、5、8，再对“测试容器”抽真空0.5小时；(d)关闭阀门4、5、8，测试被测彩色显像管在扫屏工作状态下，1小时内“测试容器”中真空度及残气分压力随时间变化的数据。
用四极质谱计自动采集并贮存1小时内“测试容器”中的真空度和各设定气体分压力随时间变化的数据，采样时间间隔5分钟，1小时内共采集12组，测试结果由四极质谱计采集、计算并打印出扫屏放气各种气体的分压力和总压力，进而求出扫屏期间(1小时内)累积放气量和各放气成分的百分含量。
权利要求
1.一种彩色显像管扫屏放气性能的测试方法，将彩色显像管连接在一套彩色显像管残余气体分析装置上，其特征在于所述彩色显像管残余气体分析装置包括抽气系统、质谱分析系统和取样系统，抽气系统的吸气端分别与质谱分析系统和取样系统相连通，取样系统的进气端与彩色显像管相连通，取样系统的出气端与质谱分析系统相连通，质谱分析系统包括四极质谱计；所述测试方法按下列步骤进行一、准备工作在被测彩色显像管锥体的适当位置钻出一凹坑，使彩色显像管锥体上的凹坑剩余壁厚为0.5mm，在凹坑周围用密封胶粘接一段取样玻管，向取样玻管内放入磁性锤，然后将取样玻管与取样系统熔接连通；二、预处理由抽气系统对新接上的取样玻管抽真空，并对取样系统单独加热烘烤除气，然后将取样系统与质谱分析系统连通，对取样系统和质谱分析系统同时加热烘烤除气；待烘烤结束、系统温度降至室温后，用四极质谱计在质谱分析系统及取样系统同抽气系统连通和隔断5分钟的条件下，分别测出系统的真空度即总压力及残气成分分压力随时间变化的数据。三、残气分析将抽气系统分别与质谱分析系统和取样系统连通，重新对其抽气，当四极质谱计显示的总压力恢复到原先水平后，将抽气系统与质谱分析系统、取样系统的连通管路关闭，用磁铁吸引玻管内的磁性锤将被测彩色显像管锥体上凹坑底部的薄壁击破，使彩色显像管内气体扩散至整个质谱分析系统，由四极质谱计采集并贮存彩色显像管开管后5分钟内的真空度及残气分压力的数据，完成残气分析；四、扫屏放气性能测试进行本项性能测试的彩色显像管均不用蒸散吸气剂，排气后只经过高压老练，在彩色显像管锥体外涂上外导电石墨乳并套上偏转线圈，将管座、外石墨接地线和阳极高压引线接好，按以下过程进行测试，由四极质谱计采集、计算并打印出扫屏放气过程中各种气体的分压力和总压力(a)对被测彩色显像管、取样管道和质谱分析系统组成的测试容器抽真空0.5小时；(b)关闭抽气系统与测试容器之间的所有阀门，测试测试容器内真空度及残气分压力随时间变化的数据，历时1小时，每5分钟采集一次数据；(c)再对测试容器抽真空0.5小时；(d)关闭抽气系统与测试容器之间的所有阀门，接通扫屏电源，在被测彩色显像管扫屏工作的状态下，测试测试容器内真空度及残气分压力随时间变化的数据，历时1小时，其间每5分钟采集一次数据。
2.如权利要求1所述的彩色显像管扫屏放气性能的测试方法，其特征在于所述步骤二中对取样系统单独加热烘烤除气的加热温度为250℃，加热时间＞8小时，对取样系统和质谱分析系统同时加热烘烤除气的时间＞10小时，加热烘烤温度均为250℃。
3.如权利要求1所述的彩色显像管扫屏放气性能的测试方法，其特征在于所述四极质谱计为智能化四极质谱计。
4.如权利要求1所述的彩色显像管扫屏放气性能的测试方法，其特征在于所述步骤四中扫屏放气性能测试采用数显式彩色显像管通用电源作为扫屏电源。
全文摘要
本发明提供了一种彩色显像管扫屏放气性能的测试方法，将彩色显像管连接在一套彩色显像管残余气体分析装置上，该分析装置包括抽气系统、质谱分析系统和取样系统。测试步骤包括在被测彩色显像管锥体上安装取样玻管；对取样玻管抽真空并烘烤除气，在质谱分析系统及取样系统同抽气系统连通和隔断的条件下，分别测出系统的真空度即总压力及残气分压力随时间变化的数据；对彩色显像管进行残气分析以及对彩色显像管进行扫屏放气性能测试等步骤。按照本发明的测试方法能在较短时间内测量出彩色显像管扫屏放气性能，用其判定彩色显像管的内在真空质量，更能及时地反映工艺或材料变更对成品管带来的影响，具有实际应用价值。
文档编号G01N30/88GK1786704SQ200410089200
公开日2006年6月14日 申请日期2004年12月8日 优先权日2004年12月8日
发明者钱永生 申请人:上海永新彩色显像管股份有限公司