Способ контроля качества катодов электронно-лучевых трубок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ог) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к авторскому свидетельству(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА КАТОДОВ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫХ ТРУБОК (57) Использование: область контроля электроваку(в) Я) (и) 1828322 (и) А 1.(5 Ц 6 Н 01 Я 9 04 умных приборов для отбраковки поставляемых потребителю приборов с малым запасом по эмиссии катодов. Сущность изобретения: измерение фликкер-шума тока, отбираемого с катода, при двух значениях этого тока. Отношение измеренных , уровней шумов зависит от тока эмиссии катода и увеличивается при снижении эмиссии Критерием при отбраковке приборов с малым запасом по эмиссии является сопоставление экспериментального и расчетного значения отношения шумов. Расчетное отношение определяется дпя минимального задаваемого тока эмиссии, а отбраковке подлежат приборы, у которых измеренное отношение превышает расчетное. 4 ил, 1 табл.,)э = - ,Б Я - площадь катода;1 а и 1 аг - значения отбираемого с катода тока, при которых производят измерения шума, причем 1 аг1 а 1,1 э - минимальное допустимое значение тока эмиссии;О - расстояние катод - ускоряющий электрод.На фиг,1 изображены рассчитанные задависимости величины дГЗ - э, пропорциональной уровню фликкер-шума, от плотности отбираемого с катода тока при различных значениях плотности тока эмиссии, На фиг,2 дана схема, при помощи которой реализуется данный способ, На фиг.3 проведены типичные спектры шума тока, отбираемого на ускоряющий электрод, для кинескопа типа 32 ЛК 2 Ц при различных отбираемых токах, На фиг.4 показаны типич 55 Изобретение относится к вакуумнойэлектронике, в частности к производствуэлектровакуумных приборов.Целью изобретения является повышение достоверности контроля путем сравнения расчетных и экспериментальныхзначений мощности шума,Способ контроля эмиссионных свойствкатодов электровакуумных приборов включает измерение фликкер-шума отбираемогос катода тока и отбраковку, причем измерения шума проводят при двух значениях тока, а отбраковку проводят при условии, чтоотношение измеренных значений шумапревышает величину, рассчитанную для минимального допустимого тока эмиссии поформулеК = 10 ГОдгНОд) (1)где Г = А(19 а) + 819 а + С,А = Аз) + АЯэ + Аз,В = В 10 э) + Вг)э + Вэ,С= С 4 э) + Сг)э+ Сз,А=5,5 10 0-5,07 10 О+1,09 10,Аг = - ,0,240 + 0,02 10 - 4,92 10Аз = 69 20 4.160+057В 1 = -1,8710 0 + 1 7110 0 -) ,г Я ные зависимости спектральной плотности шума на частоте 1 - 20 Гц от анодного тока для кинескопов типа 32 ЛК 2 Ц.Как известно, уровень шумов является 5 параметром, сильно изменяющимся при изменении режима отбора тока с катода. При увеличении анодного тока 1 а эа счет повышения анодного напряжения в диоде с термокатодом происходит увеличение уровня 10 шума, если 1 а приближается к току эмиссиикатода 1 э, так как снижается демпфирующее действие пространственного заряда. Наибольшей чувствительностью к режиму отбора тока с катода обладает шум, измеренный 15 на возрастающей с понижением частоты 1части спектральной характеристики низкочастотного шума - фликкер-шум. Так как фликкер-шум вызывается флуктуациями работы выхода катода е у К, то для спектраль ной плотности флуктуаций тока анодасправедливог гЯ = - з - Бу, (2)азКтгде е - заряд электрона;К - постоянная Больцмана;щ - температура катода;3 у (т) - спектральная плотность флуктуаций р к на частоте 1.Согласно (2), изменение уровня шума51 Щ при изменении режима отбора тока с катода определяется величиной ( д 1 а/ д 1 з), С увеличением анодного тока (д 1 а/ д 1 э) возрастает и стремится к единице при 1 а = 1 э, На фиг,1 показаны зависимости величины (д 1 аl д 1 э)г)э, пропорциональной уровню шума, от анодного тока 1 а, рассчитанного для различных значений плотности тока эмиссии )э. Как видно, при фиксированнома (или )а) уровень шума существенно меняется при изменении э, то есть при изменении запаса по эмиссии 1 э/1 а.Степень возрастания шума с ростом 1 а также различна в зависимости от)э, вследствие 45 чего по степени возрастания шума, то естьпо отношению уровней шума при двух значениях анодного тока 1 а 1 и 1 аг можно судить о запасе по эмиссии. Расчет (д 1 а/ д 1 э) может быть проведен только численными методами по схеме, изложенной, например, в Клейнер Э.1 О. Основы теории электронных ламп, Высшая школа, 1974, стр. 43 - 45).Аппроксимация результатов расчета аналитическими зависимостями позволяет получить для отношений уровней шума при заданных 1 а, 1 аг, 1 э, площади катода Я и расстоянии О выражение (1).Предложенный способ реализуется посхеме, показанной на фиг,2. На фиг,2; 1 -1828322 10 0 +1010 0 40 45 10.3 100+ 10.3 электровакуумный прибор (электронно-лучевая трубка); 2 - резистор в цепи анода; 3 - измерительный прибор; 4 - источник питания; 5 - малешумящий предваоительный усилитель; 6 - усилитель типа У 4-28; 7 - анализатор спектра; 8 - прибор для измерения уровня шумов,Исследуемый электровакуумный прибор 1 включается в схему, в которой следующий за модулятором электрод служит в качестве анода, а остальные электроды заземляются, Анодная цепь содержит резистор 2, прибор для измерения отбираемого с катода тока 3 и источник питания 4, Шумовое напряжение с резистора 2 поступает на вход усилителя 5, с его выхода на вход усилителя 6, а затем на вход анализатора спектра 7, в качестве которого может быть использован любой промышленный анэли- затор или селективный вольтметр с диапазоном частот 20-100000 Гц, Уровень шумов измеряется прибором 8,Пример осуществления способа, Для партии цветных кинескопов типа 32 ЛК 2 Ц были произведены измерения спектров шума в диапазоне 20-100000 Гц. Катод при измерениях соединялся с модулятором, ток с катода отбирался на ускоряющий электрод, остальные электроды соединялись с катодом, Типичные результаты измерения шума показаны на фиг.З. Для характеристики фликкер-шума были выбраны значения спектральной плотности мощности шума на Формула изобретения СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА КАТОДОВ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫХ ТРУБОК, включающий измерение фликкершума отбираемого с катодом тока и отбраковку, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля катодов путем измерения их эмиссионных свойств, измерения фликкершума проводят при двух значениях тока, а годными считают такие катоды, для которых отношение измеренных значений шума не превышает величину К, удовлетворяющую выражению101 а 2 М Ч частоте 20 Гц, где отчетливо проявляется возрастание шума с понижением 1, в отличие от правого участка спектров с частотонезависимым характером, соответствующего дробовому шуму, Затем строились зависимости 51(1 - 20 Гц) от 1 а, причем 1 а изменялось в пределах, допустимых техническими условиями на данный кинескоп. Примеры таких зависимостей показаны на фиг.4. Нэ основании этих зависимостей выбирались значения токов 1 а и 1 а 2, при которых шумы существенно различались. В качестве таких значений были взяты а 1" 100 мкА (типовой режим) иа 2- 300 мкА, В таблице приведены экспериментальные и рассчетные данные для коэффициента К, определяемого в соответствии с (2), для 1 э мкА, Расчет проводился для площади катода, равной площгци отверстия в модуляторе 0,00316 см.Согласно таблице, приборы 2 (1) и 2 (2) должны быть отбракованы, так как имеют катоды с недостаточным запасом по эмиссии,Использование изобретения позволит повысить достоверность контроля эмиссионных свойств катодов, что приведет к значительному увеличению надежности изделий, в которых используются электро- вакуумные приборы, т.к, из партии приборов, поставляемых потребителю, можно отбраковывать потенциально ненадежные экземпляры с малым запасом по току эмиссии катодов. где Р = А(19)а) + В 19)а + С,А = А 1э) + А 2)э + Аз,В = В 1 оэ) + В 2)э + Вз,С - Сэ) + С)э + Сз,А = 55 ф 10 О - 5071,09 е 10А 2 = -0,24 0 + 0,0210 - 4,92Аз = 69,2 О - 4,160 + 0,57,В 1 = -1,8710 0 + 1,71,)эБ3 - площадь катода, см,2а 1 и а 2 - эначения отбираемого катода тока, и ри которых производят измерения шума. причем а 2а, мкА.э - минимальное допустимое эначе 5 ние тока эмиссии, мкА,0 - расстояние катод - ускоряющий с электрод, см.1828322 дфиг. 4 фщфоставитель А.Жуковаехред М.Моргентал Редактор Корректор М. Петрова бче Тираж Подпис НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 каз 406 Гагарина, 10 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго