Способ изготовления игольчатых холодных эмиттеров

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцкалнстическкхУеспублик(51) М. Кл.Н 01 из Н 01 3 Ы 22) ЗаЯвлено 08.08,69 (21) 1354045/26 присоединением ваяв3) Приоритет Гасударственный канетеСоеатв Министров СССРаа делая изобретенийи открытий ень МЗ вано 2 5 0(45) Дата опубликова писаниЖ 6.03 Авторыизобретен абинович и В Н,Ш А(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИГОЛЬЧАТ ХОЛОДНЫХ ЭМИТТЕРОВДля получения близких по форме, радиу су закругления острия и длине нестравленной части проволок необходима стандартность условий, в которых оказывается каждая из проволок. А для этого необходимо тшательно унифицировать исходную длину и толшину проволок, расстояние между ними, нх ориентацию (они должны быть строго параллельны),. состояние их поверхности и число внутренних дефектов (для этого проволочки до травления обезжириваются и прокаливаются в водороде). Все это ведет к усложнению способа, И, кроме того, несмотря на все указанные меры, вытравленап риме ых ист в производстве авто низационбольшие носительн иков н и. ные. острия отличаются большим разбросом по форме, по радиусу и по дышне нестравлеи; ной части, Известный способ требует визуального контроля момента прекрасцения процесса при наилучшей степени стандартности эмиттеров по форме и длине. Как по результатам, так и по трудоемкости операций способ оказывается неудобным для технологии массового производства миогоос трийиых эм иттеров.1(ель предлвга гребенкипроволок,основе. ш п ветс казы ваются 20 опуценцым,длины, и т острий из помощью о1 концы проволок ль ч веление ведетсяроволок (контро олучения вед ся П с п ического микроскоп ле этого про с травления пр ш 1, И. Комяк, В, Г. Павл Изобретение относится к способам изготовления игольчатых .холодных катодов- тонких проводяших игл с радиусом закругления острого конца менее 30 мк и, пре-, имушественно, к способам изготовления мно- гоострийных автоэмиссионных катодов с остриями, собранными в "гребешки или двухмерные матрицы, Это способ может использоваться и в областях, связанных с изготовлением гребешков и матриц из про О водяших игл с крайне острыми концами,1 звестен способ изготовления рий путем травления гребешка же присоединенных к проводри этом гребешок проволокэлектролит твк, что в него емого изобретения - повышение качества эмиттеров и производительности,,Для этого вырабатывают более простуютехнологию вытравливания острий с заданнойдлиной нестравленной части при удобной для 5применений форме острий (укороченные конические части),Кроме того, в одном акте травления получают пакет острий (уже присоединенныхк проводящей основе), отличающихся высокой степенью индентичности по форме ималым разбросом по длине нестравленнойчасти. При этом, получение пакета острий,концы которых лежат практически в одной плоскости (для гребешка- вдоль од,ной прямой), не связывается со сложной, предварительной обработкой заготовки ис внимательным визуальным контролем притравлении., Указанные цели достигаются тем, чтозаготовка из проволок погружается в травящую жидкость, но всегда так, чтобы она(т,е, проволочки ее составляющие) пересекла границу раздела сред, Далее ее закрепляют всегда со стороны инертной среды, оставляя в пределах этой среды частьзаготовки заданной длины, и ведут .процесс травления до тех пор, пока он непрекратится, т.е. до полного растворениячасти заготовки, погруженной в травящуюжидкость. При этом процесс заканчиваетсявблизи границы раздела травящей жидкости.и инертной среды образованием острия сгеометрией, вполне приемлемой для применения его в качестве автоэмиттера.Для данной пары сред, режима травления, материала и диаметра проволок заготовки итоговая форма острия оказываетсяв высокой степени стандартной. В качестве40инертной среды используют жидкость, несмешивающуюся с травяшей жидкостью.На фиг. 1 изображена проволочная заготовка, присоединенная к проводящейоснове, погружениая в травильную двух45слойную ванну (травящая жидкость при этомрасположена ниже инертной). На фиг. 2 такая же заготовка погружена в двухслойную ванну, где травящая жидкость расположена выше инертной.К проводящей основе 1, находящейсяв инертной жидкости 2, несмешивающейсяс травяшей жидкостью, прикреплены проволочки 3, проходящие через границу раздела 4 травящей 5 и инертной жидкостей.Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В качестве исходного объекта берут проволочную заготовку, котораяможет состоять иэ одной проволоки (негобязательно круглого сечения) или многих проволок. В последнем случае проволоки могут быть присоединены к проводящей основе 1, Заготовку подвергают травлению и травящей жидкости химическими или ,электролитическим путем. Травление ведется в ванне, содержащей два слоя: травящую жидкость и инертную среду с четкой границей раздела между ними. Инертная среда может быть газообразной или жидкой, Во втором случае возможно двоякое расположение слоев относительно верха и низа (см. фиг. 1 и 2), Для травления заготовку погружают в ванну так, чтобы в инертной жидкости 2 оказались части заготовки, не подлежащие травлению. Проволочки 3 заготовки должны при.этом пересечь границу раздела 4 сред, и подлежащие травлению части проводок. оказываются погруженными в травящую жидкость 5. Для получения заданной длины нестравленной части заготовки, заготовку закрепляют со стороны инертной среды, оставляя в пределах этой среды часть проволок заданной длины, и ведут процесс до тех пор, пока он не прекратится (т.е, до тех пор, пока не будет стравле на вся часть проволок, погруженная в травящую жидкость).Травление производится, электролитическим или .химическим путемс точки зрения режимов и рецептов травления одним из известных способов.В этом случае лучше располагать травящую жидкость поверх инертной, либо использовать газообразную среду, так как выделяющиеся пузырьки газа, проходя сквозь границу раздела, возмущают ее. Расположение инертной жидкости под травящей выгодно при слабом выделении пузырьков, В этом случае облегчается отвод вниз продуктов реакции, как правило более тяжелых, чем травящая жидкость.Предлагаемый способ был испытан в лабораторных условиях, Гребешки из отрезков вольфрамовой проволоки (по 25 шт.) 012 мм были приварены к никелевой полоске с равномерным шаоом, длина гребешка 1 см. Травление велось электролитически: электролит - 3% ный раствор ИаОН, второй электрод - никелевая полоска. Напряжение переменное, частота 50 гц, Ч до 20 вольт. Инертной средой был воздух или слой СС 8 . В обоих случаях были получены гребенки с малым разбросом по форме и с разбросом ро длине острий в пределах0,1 мм, исключая самые крайние острия,несколько более тупые и короткие. Никакой предварительной обработке заготовка не подвергалась, Поскольку;травлениевелось до естественного прек 1 ашения, про286793 Я Ива. И 96 ф Тнрвк 833Ноднисно ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР Зак по делам изобретений и открытий Москва, 13035, Раушская наб 4 едприятие Патент, Москва, Г, Бережковская наб., 24 5цедура травления специального вниманияне требовала, Таким образом, предлагае 1мый способ создает основу несложной ирезультативной технологии вытравливаниямногоострийных пакетов .холодных катодов,Предмет изобретения 1, Способ изготовления игольчатых холодных эмиттеров путем химического или электролитического травления заготов ки из одной или многих проволок, подсое диненных к обшей проводящей основе, вванне, содержащей травяшую жидкость иинертную среду, о т л и ч а ю, щ и й с ятем, что, с целью повышения качества .5 (эмиттеров и производительности, заготов ку закрепляют со стороны инертной среды, оставляя в ее пределах часть заготовки заданной длины, и ведут процесс трав ления до его прекрашений,-10 2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю 1 ц и й с я тем, что в качестве инертнойсреды используют жидкость, несмешиваюшумюся с травяшей жидкостью.