[其他]间热式阴极用的热丝

说明书

本发明是关于用于间热式阴极的热丝，它难于断裂因而非常可靠。

间热式阴极常用的普通热丝用以下方法制造。

（1）将钨丝（或钨为主要成分的丝）（12）以预定的间距绕制在钼（或钼为主要成分的合金）（11）上，如图1a所示。

（2）完成以上过程后，将上述两种金属丝成形为图16所示的形式。

（3）经上述过程（2）成形后，用电解沉淀的方法将具有适当颗粒度的氧化铝涂覆在金属丝上。

（4）在不会使钨氧化的真空条件下，例如在1650℃温度下烧结氧化铝涂层使之强化。

（5）在强酸（如盐酸和硝酸的混合溶液）中使钼丝溶解去掉。结果制成了具有如图1C所示外形的热丝。图1C中A-A线的截面示意图示于图1d。在这些图中，（11）是钼丝，（12）是钨丝，（33）是氧化铝涂层，（34）是空心部分。

这样制造的热丝中，可使加热部分集中在间热式阴极要加热的位置附近，因此利用比较低的电功率即可得到具有良好电子发射能力的间热式阴极。

反之，溶解去除钼丝之后留下的部分如图1d所示，变成了空心，降低了热丝的机械强度。

如果把这种热丝用于阴极射线管，当管内发生打火时，短路电流将使钨丝熔化。此外由于热膨胀系数的不同，从氧化铝加了一个重复出现的张应力在钨丝上，从而引起钨丝断裂。这类故障已在普通热丝中发生。

本发明的目的在于为间热式阴极提供非常可靠的热丝，它具有高的机械强度且不易断裂，消除了普通间热式阴极的上述缺陷。

为了实现上述目的，本发明中的加热元件由具有高电阻率的金属丝构成，用具有低电阻率的另一种金属丝绕制在其上。如果需要的话，成型为一预定形状后，在加热元件的部分或全部表面涂以耐热的绝缘材料。而且没有采用那种溶化并去除钼芯丝之后在加热元件内部产生空心部分的普通方法。

内层使用的高电阻率金属丝将增加另一种金属丝的机械强度，例如绕制在它上面的具有低电阻率的钨丝，实际上起加热作用。这样，由于热容量增加，因而限制了温度升高时热膨胀系数不同引起的氧化铝张应力产生的断裂，同时也防止了阴极射线管发生打火时短路电流引起的熔化故障。内层使用的高电阻率金属丝只要足够结实能经受一定程度的成形处理，则可用任何金属材料或绝缘材料。

通常将热丝支撑部分绕制成三层，在阴极射线管内发生打火时作为防止熔化的措施。但这种措施在本发明中不需要。很明显，取消三层线圈的绕制工作和钼芯丝的溶解去除工作，降低了制造成本。

上述具有高电阻率的丝的电阻率值最好是上述具有低电阻率丝的电阻率的1000倍或更多，或最好大于10000倍或更多。对于上述低电阻率的丝可用一般电加热材料如钨和镍铬合金（60Wt%    Ni-16Wt%    Cr-Fe合金）作成。对于上述具有高电阻率的丝可用诸如钛或钛-基合金之类的材料作成，但是，不只限于此。

本发明间热式阴极热丝的结构除了通常采用溶解带有一高电阻率丝的芯丝来产生空心部分这一点以外与一般的间热式阴极的结构相同。

图1a，图1b和图1c是间热式阴极普通热丝制作过程的平面视图。图1d是间热式阴极普通热丝的横截面示意图。

图2a，图2b和图2c是本发明一个实施例中间热式阴极热丝制作过程的平面视图。图2d是本发明一个实施例中间热式阴极热丝横截面示意图。

本发明的实施例将在下面用图2a-图2d来描述。

用直径为0.14mm的钛丝作高电阻率丝（44），直径为0.04mm用作低电阻率的另一种丝的钨丝如图2a所示绕制在丝（44）上以制成加热元件。钛丝和钨丝的电阻率分别为4.7×10⁵Ωcm和5.6×10^-6Ωcm。每1mm钛丝上绕10圈上述钨丝。

将上述加热元件成形为图2b所示的形状以后，用制作图2c所示实施例中间热式阴极的热丝的普通方法相同的方法涂覆氧化铝和对氧化铝进行烧结。图2c示出了完成该实施例后间热式阴极的热丝。

符号（33）表示氧化铝涂层。

图2c中A-A截面即完工后热丝横截面示意图示于图2b。成形后加热元件的尺寸a、b和c分别为13.0mm、2.0mm和1.5mm。图2a-2d中（12）是钨丝，（33）是氧化铝涂层而（44）是高电阻率丝（本实施例中为钛丝）。

通常，在烧结氧化铝后要求对钼芯丝进行溶解和去除工序。然而，本发明不需要这种工序。