第五章 氧化物阴极形成和工作时发生的过程

5—1,碳酸盐转变为氧化物。活性氧化物涂层的形成 氧化物阴极作为热电子发射极,是在电子器件排气和老炼的过程中形成的,在排气和老炼的时间内,出现阴极和其它另件的除气基金属与氧化物涂层的反应、氧化物固溶晶体的形成、以及其它的过程。由于真空器件的结构和使用材料的多样性、阴极激活和工作条件的差别、以及迅速实施过程的必要性,使难于找到共同形式之氧化物阴极除气和激活的最佳状态。然而,根据氧化物涂层形成过程的一般分析,单独找出适用于具体类型电子器件和阴极除气、激活的最佳状态是可能的。可把它们分成两个阶段:     

用锆铝合金作激活剂的氧化物阴极

氧化物阴极是人们很熟悉的一种热电子发射体。一般认为这种阴极是靠阴极基金属中的杂质元素(即通常所说的激活剂)在热的作用下扩散到氧化物涂层中,使氧化钡还原成钡原子而得到良好的热电子发射电流。这种阴极的发射电流不仅受阴极基金属本身及基金属中杂质的影响,而且与杂质在阴极基金属中的扩散状态关系也密切。本文所介绍的用锆铝(Zr-Al)合金作激活剂的阴极与普通氧化物阴极不同,它所用的锆铝合金激活剂不是加在阴极基金属中,而是直接加在氧化物涂层中。这样,激活剂就直接与     

关于氧化物陰极涂層表面活性及阴极有效寿命预测的探讨

氧化物阴极涂层表面状况与阴极活性和阴极有效寿命有密切的关系。本文着重论述氧化物阴极活化表面的特征、成因与发射的关系;活化表面动态变化与有效寿命的关系,以便控制涂层的活化表面,获得良好的活性,利于制成寿命长的电子管或显像管的阴极。同时对阴极有效寿命进行了预测。一、阴极涂层表面状况与活性不同的涂层表面具有不同的特徵,成因和活性。一般涂层表面具有几种类型。 1.涂层表面状况与阴极分解激活工艺的关系在正常工艺条件下,涂层表面状况取决于阴极分解激活温度通常为800°～1450°K。     

CPC静电喷涂阴极在显象管中应用

本文着重研究CPC粉静电喷涂阴极的工艺试制,并与气喷阴极涂层质量做了比较,对阴极进行了寿命试验和分析。该阴极已在显象管中应用,使阴极涂层质量显著提高。     

Y2O3—Ir阴极的微观分析

本文介绍了Ｙ２Ｏ３－Ｉｒ阴极的涂层（Ｙ２Ｏ３）基金属（Ｉｒ）及其界面的形貌及成分，讨论了观察结果，并对Ｙ２Ｏ３－Ｉｒ阴极的某些特性进行了探讨。     

收讯管阴极的慢性失效

收讯放大电路中工作的电子管失效的主要原因是阴极失效,约占85～95%。收讯放大管中所用的阴极多数是氧化物阴极,氧化物阴极慢性失效的主要原因是热电子发射下降和中间层电阻增长。发射下降氧化物阴极电子发射下降的基本原因是氧化物涂层中电子发射物质自由钡的产生率低于其消耗率。造成自由钡损耗的大致途径有三个:一是高温下的蒸发;二是有害气体的中毒作用;三是离子轰击所造成的阴极溅散。1.阴极物质的蒸发阴极物质的蒸发既可发生在氧化物涂层,亦可发生在基金属上。主要的蒸发物是氧化钡(BaO)和自由钡(Ba)由于从阴极上蒸发掉一个钡原子所需的能量(2.3电子伏)比蒸发掉一个氧化钡分子所需的能量(2.9电子伏)小,因此钡     

镍钨钙合金及其在电真空器件中的一些应用

一、前言镍钨钙合金(NW4-0.2)是用作高可靠、长寿命旁热式氧化物阴极的基金属材料;是制造某些高可靠超高频管及长寿命显象管的核心材料之一。 NW4-0.2合金是含有3～4％钨和0.1～0.2％钙的三元镍合金,用它作氧化物阴极的基金属时,合金中的钨和钙将与涂层发生如下     

Y_2O_3－Ir阴极的微观分析

本文介绍了Ｙ_２Ｏ_３－Ｉｒ阴极的涂层（Ｙ_２Ｏ３）、基金属（Ｉｒ）及其界面的形貌及成分，讨论了观察结果，并对Ｙ_２Ｏ_３－Ｉｒ阴极的某些特性进行了探讨。     

显像管失效机理分析

本文在显像管加迅寿命试验的基础上,为了对加速方程作进一步了解,利用IMA(离子微探针)和SEM(扫描电镜),对不同寿终管子的失效机理进行了初步分析,由于管内氧化物阴极是显像管失效的主要方面,因此,在不同点燃寿命下,对阴极涂层及其表面活性Ba的分布作了探铡。结果表明,活性Ba在涂层内部有富集区,并随寿命而降低。在涂层表面有活性Ba的存在,并且其相对含量也随寿命而下降。同时,还对不同管子寿命的基金属也做了IMA及SEM剖面分析,发现活性Ba有向基金属方向反扩散现像。由于Ba的半径大于Mg,因而有堵塞Mg继续向界面扩散的可能性,使Mg供应受阻,Ba的生成率下降,当下降到某一程度后,造成阴极失效,进而使管子失效。     

1981年全国12"黑白显象管评比管失效分析报告Ⅰ

0.前言1.加速寿命试验管失效情况2.失效管管内真空度的测定3.失效管管内残余气体组份的分析4.失效管发射复测及电子像的测试5.阴极工作面及整个涂层的显微镜 观察和SEM分析6.阴极涂层成份分析7.阴极涂层成份的均匀性分析8.阴极中间层的分析     

对氧化物阴极涂层脱落的探讨

众所周知,氧化物阴极涂层脱落是导致阴极有效寿命提前失效的重要原因之一。引起涂层脱落的原因很多,主要是工艺不佳或材料选择不当所致。本文就活化温度范围窄的底金属材料,讨论了涂层脱落的原因、特点及预控方法,从而选择最佳活化工艺,制成较牢固的涂层,延长电子管或显象管阴极的有效寿命。     

真空荧光显示管的功耗问题

确保荧光显示管在良好工作下谋求降低功耗。阴极需提供充裕电流,这是栅耗得以降低的基础条件。选用高效荧光粉,谨防受污染变质和减小阳极电阻可降低板耗。栅极靠近板极,栅丝做细,屏蔽系数取小和去掉多余边框和栅丝可降低栅耗。在同等加热功率下增加氧化物阴极丝条数和涂层厚度,熔封工艺中避免涂层受损,在１０－５Ｐａ以上的真空环境中短暂高温还原与长时间电流激活相结合获得良好阴极活性,可降低阴极功耗。     

GO/PANI改性环氧树脂@TiO2/CdS涂层的光生阴极保护性能

为解决二氧化钛/硫化镉(TiO₂/CdS)复合材料作为光生阴极防腐保护材料无法对金属提供持久性光生阴极保护、导电率低和载流子复合率高等问题,引入氧化石墨烯(GO)和聚苯胺(PANI)材料,通过水热法和原位聚合法制备了TiO₂/CdS/GO/PANI复合材料,将其作为改性环氧树脂涂层,制备出兼具优异光电转换性能和防腐性能的双功能环氧树脂基涂层。通过对Q235碳钢(Q235 CS)表面进行涂覆,研究了复合涂层的光生阴极保护电化学性能和防腐性能参数。结果表明,TiO₂/CdS/GO/PANI修饰后的环氧树脂基涂层表现出优异的光电化学性能和防腐性能,光电流密度达到0.15 A/cm²,开路电位为-0.8 V,防腐蚀效率高达98.55%。     

用俄歇电子谱仪和X射线光电子谱仪研究氧化物阴极

本文用俄歇电子谱仪和X射线光电子谱仪研究了氧化物阴极在分解激活过程中表面、基底和涂层交界面的化学成分、化学态以及基底中的激活剂对涂层的作用。获得的实验结果表明,在激活过程中,阴极表面诸成分的原子浓度百分比发生了明显变化,产生了超额Ba。基底中的激活剂Mg对超额Ba的产生起重要作用。充分激活的阴极表面层是由(Ba,Sr,Ca)O和超额Ba构成的。超额Ba是电子发射的源泉。     

氧化物热阴极的电子初速分布

热阴极的电子初速分布问题过去研究得很多,如对纯金属阴极和复杂阴极的电子初速分布,及在直流发射情况下和脉冲发射情况下工作时的电子初速分布都进行过细致的研究。 但是在电子温度高于、低于还是等于阴极温度(晶体点阵温度)和在什么情况下速度分布是连续的,在什么情况下速度是不连续的,研究结果并不一致。因此,我们在前人的工作基础上,进一步明确这些问题。 实验是在直接减速和先加速后再减速的情况下以及在直流发射和脉冲发射情况下进行的,得到的结果是: (1)直接减速时,由于支取的电流小,电子温度与阴极温度一致。 (2)对氧化物阴极来说,在直流发射情况下,特别是在空间电荷限制的情况下,电子初速分布是麦克斯韦分布;而只有在脉冲情况下,电子初速才能分布成谱。 (3)电子温度高于阴极温度,即所谓电子气过热,主要是由于涂层电阻,而速度谱线的出现则是涂层电阻和涂层表面不平的联合作用。     

新型二元混合基钡钨阴极的发射性能研究

研究了二元混合基底的制备及对钡钨阴极发射性能影响，结果表明所研究的W-Ir（MMM）、W-Re（CMM）二元混合基钡钨阴极有比传统覆膜纯W基钡钨阴极更低的逸出功，具备更好的发射性能;从所研究的两种混合基钡钨阴极发射来看，覆膜阴极和未覆膜阴极发射效果没有明显差异。     

氧化物阴极新进展

文章着重介绍稀土金属氧化物或稀土金属加入普通氧化物阴极电子发射涂层中，明显地提高了阴极发射性能并延长了寿命周期。同时给出微电子探针分析仪对涂层中激活剂分析对比图以及发射测量的对比图。     

微波真空器件一种涂覆浸渍阴极的退化因素

一种Ｍ－型阴极具有两个限制寿命的因素：一个是浸渍剂的减少而另一个是表面涂层的退化。对于前者得出最佳工作温度和使用寿命对阴极电流密度。其次，通过比较这些测量结果和理论计算测定表面涂层的使用寿命定量的温度关系。这些因素的比较揭示当阴极工作在最佳温度上同时具有低于２４Ａ／ｃｍ２的电流密度时通过浸渍剂的减少测定一种涂覆浸渍阴极的使用寿命。     

微波真空器一种涂覆浸渍阴极的退化因素

一种Ｍ－型阴极具有两个限制寿命的因素：一个是浸渍剂的减少而另一个是表面涂层的退化，对于前者得出最佳工作温度和使用寿命对阴极电流密度，其次，通过比较这些测量结果和理论计算测定有面涂层的使用寿命定量的温度关系，这些因素的比较揭示当阴极工作在最佳温度上同时具有低于２４Ａ／ｃｍ＾２的电流密度时通过浸渍剂的减少测定一种涂覆浸渍阴极的使用寿命。     

关于氧化铝涂层绝缘性能的探讨

众所周知,氧化铝涂层内含杂质多、涂层龟裂、受到严重污染,都会降低涂层的绝缘性能。对于绝缘性能要求较高的电子管,氧化铝涂层绝缘性能差会引起灯丝与阴极间漏电、击穿、短路,使电子管早期失效。以前电子管普遍使用的氧化铝标准,其杂质只控制Fe_2O_3、SiO_2、Na_2O、Cl~-。对于灯丝与阴极间绝缘性能要求较高的电子管来说,很难满足要求。本文针对上述存在的问题进行