Способ термической обработки электродов импульсных газоразрядных приборов

ОП ИСАЙ И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциал истичесиивРеслублии(51) М. Кл. Н 011 9/42 Ъаударотвеией комитет СССР с до двяаи забрвтеиий и открытий(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОДО ИМПУЛЬСНБХ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ПРИБОРОВнической обработных и электроючающийся в живания алекси высокой частом мещ нной ит пугни Изобретение относится к газоразрядным приборам, а именно к способу обработки электродов газоразрядных приборов,и может, быть использовано при производстве источников высокоинтенсивного света, газоразрядных приборов различного назначения.Изрестен способ термки электродов газоразрядвакуумных приборов, заклтом, что, с целью обезгародов, их нагревают токамтоты 1 .Высокочастотное нагревание производят электромагнитным полем индуктора, размещенного вне алек тровакуумного прибора. С увеличением частоты тока, магнитной проницаемости, удельного алектрического сопротивления материала детали и особенно числа ампер-витков катушки 2 уменьщается время, которое необходимо для разогрева детали до требуемой температуры при обезгаживании. Для быст рого и аффективного нагрева детали в поле высокой частоты необходимо, чтобы деталь имела такую форму и положение, при которых она образует замкнутый ко тур, пересекаемый линиями магнитного поля. Оптимальная частота токов высокой частоты составляет 20 - 20 кГц.2.Однако такой способ неприменим дляобработки электродов импульсных газо- разрядных приборов, так как в результате медленного нагрева нет имитации рабочего режима.Известен также способ термическойобработки электродов импульсных газо-.разрядных приборов, заключающийся в, что обрабатываемые алектроды поают в вакуумную камеру, на рабочуюповерхность направляют алектронный пучок и ведут обработку в течение времени, необходимого для активации и обезгаживаоОбезгаживание при помощи электроили ионной бомбардировки происход тем превращения кинетической анер электронов и ионов в теплоту, нагреваю50 3 93833щую детали, Тепловая энергия выделяетсяна участках, которые непосредственнобомбардируются ионами и электронами.Поэтому температура поверхности и оь.дельных участков детали, бомбардируемых 5электронами и ионами, значительно превышает среднюю температуру детали (сред.няя температура детали поддерживаетсяниже температуры начала интенсивногораспыления металла). 10Когда энергия электронов превышаетэнергию, необходимую для ионизации остаточных газов, в объеме прибора образуются положительные ионы, которые бомбардируют и разрушают катод, При обезгаживании электронной бомбардировкойраспределение температуры в толще детали практически соответствует реальномураспределению. температуры при эксплуатации прибора 220Однако такой способ термической обработки электродов газоразрядных иэлектровакуумных приборов не позволяетсполностью удалить с поверхности электродов газъ 1, окислы и другие соединения, 25которые в процессе эксплуатации взаимодействуют с плазмой разряда и конструктивными элементами прибора. Кромеэтого, на поверхности электродов остаются неровности, микроскопические посторонние частицы и включения, которыеможно. устранить только при высокихтермических и электрических нагрузках,соответствующих рабочим режимам, Такие дефекты поверхности обуславливают35низкое качество элекгродов.Бель изобретения - улучшение качества источников света путем устранениязагрязнений оболочки продуктами распыления катода, устранения возможного40.попадания на сборку электродов со скрытыми дефектами структуры и повышениястепени обгаживания,Указанная цель достигается тем, чтов способе термической обработки элекъ 45родов импульсных газораэрядных приборов, заключающемся в том, что обраба тываемые электроды помешают в вакуумную камеру, на.рабочую поверхностьнаправляют электронный пучок и ведутобработку в течение времени, необходи-,мого для активировки и обезгаживания,электронный пучок модулируют по длительности, а его параметры выбираютиз условий55к сргде Р - мощность электронного пучка вимпульсе; 0 4- длительность импульса элект ронного пучка;Г - длительность разрядного токав номинальном режиме работы гаэоразрядного прибора;среднее эа импульс значение силы разрядного тока в номинальном режиме;0 - катодное падение потенциала, При термической обработке электродовмодулированным по длительности электронным пучком на рабочую поверхность электроаа поааются кратковременные импульсы большой мощности, которые создают на поверхности электрода условия, близ кие к реальным, возникающим при эксплуатации. При этом наблюдается выравнивание микровыступов и микротрещин, микроскопические посторонние частипы и включения удаляются с поверхности, Вследствие того, что импульсы подаются кратковременные, сам электрод нагревается до менее низкой температуры, чем его рабочая поверхность. Такие условия термической обработки. наиболее соответствуют термическому режиму электрода в готовом газоразрядном приборе. Обработ- ка ведется в вакууме, чем достигается высокая степень обезгаживания. Электроды обрабатываются до сборки прибора.Обработка ведется в специальной вакуумной камере при непрерывной откачке. Этим исключается запыление оптических элементов прибора продуктами распыления.Длительность импульса электронного пучка выбирается приблизительно равной длительности разрядного тока в номинальном режиме работы гаэораэрядного прибора.П р и м е р. Обрабатывают партию электродов лампы ИФП, Электроды помещают в специальную вакуумную камеру, которую откачивают до давления 10 мм рт. ст. и поддерживают указанный вакуум в течение всего времени обработки. На поверхность электродов направляют модулированный по длительности электронный пучок (использовался импульсный режим работы электронной пушки). Ток пучка 200 мА, энергия электронов 20 кэВ (мощность в импульсе 4 кВт), частота посылок 20 Гц, длительность импульса 1 мс время обработки 5 мин (средняя температура электродов 1700 К), Для сравнения электроды контрольной партии обрабатывают электронным лучом в стационарном режиме Ток пучка 20 мА, энергия электронов 20 кэВ, время обработки 5 мин (средняя температура электр рода 1700 К),92 9 отк Формул бретени ектронного пучк ульса эл разрядного токажиме работы гприбора;пульс значейиего тока в номирин 1.. 3 итель В. Александд Е,Харитончик зябко оррек тор ренко едакто 75 Чираж 761ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и.открытий113035, Москва, Ж, Раушская на одписноеСССР з 447 д. 4 илиал ППП Патент", г. Ухаород, ул. Проектная 5 9383После обработки электродный узел поступает на сборку лампы. Проводят исследования влияния импульсного нагрева на световые параметры источников.Результаты измерений. относительного 5 ; изменения освечивания (усредненного по трем лампам для каждого режима обработки) при наработке приведены в таблицееПроведенные эксперименты показывают,1 ф что при импульсной термической обработъке скорость спада освечивания в процессе наработки на начальной стадии уменьшается, уменьшается также количество налета распыленйого материала электродов на оболочке ламп. Это приводит к увеличе- . нию полезна" о срока службы источников, Кроме того, в процессе импульсной обра-, ботки электронным пучком поверхность Способ термической обработки электродов импульсных газоразрядных приборов,3 заключакнпийся в том, что обрабатываемые электроды помешают в вакуумную камеру, на рабочую поверхность направ ляют электронный пучок и ведут обрабоьъку в течение времени, необходимого для активировки и обеэгаживания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улуфмшения качества источников света путем устранения загрязнений оболочки продук 4 тами распыления катода и повышенияпени обеэгаживания, электронный пучок одулируют по длительности, а его пара етры выбирают нз условийК СР электрода испытывает значительные импульсные нагрузки, близкие; к реальным. Это позволяет в прожссе термической обработки обнаружить дефекты структуры электродных материалов до их установки в изделие, а тем самым исключить брак готовых изделий вследствие дефектов по верхности электродов газоразрядных приборов,Иснольэование предлагаемого способа термической обработки электродов импульсных гаэоразрядных приборов, по сравнению с известными способами, позволяет увеличить полезный срок службы прибо ров и осуществлять визуальный контроль электродов до их установки в изделие, что значительно повышает качество вы- пускаемых гаэоразрядных приборов.- среднее эа им силы разряди нальном режим катодное падение потенциала.Источники информации,ятые во внимание при экспертизеВарламов В. АШахмейстер Е, И.очные операции в электровакуумномиэводстве. Х., фВысшая школа, 19748 -310.Там же, с. 310 312.