Способ изготовления термокатода

 

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОКАТОДА с заданной конфигурацией эмиттирукндих и неэьшттируклцих участков на керне, включающий нанесение на керн пасты, составленной из антиэмиссионного порошка, связукядего и растворителя, о т л и -. чающийся тем что,. с целью . повьшения стабильности эмиссионного контраста, эмиссионные участки изготавливают из пасты, содержащей эмиссионный порошок, связукщее и растворитель, тиксотропные свййства которой равны тиксотропным свойствам пасты с антиэмиссионнь5Ы порошком , а канесение паст на керн производят продавливанием сквозь трафареты с взаимно обратным рисунком, 2. Способ по П.1, о тл и ч. а ющ и и с я тем, что, в качестве связующего в пастах использованы с6по лимеры эфиров метакриловой кислоты, в качестве растворителя - терпине)ОЛ, при этом компоненты пасты выбраны в следующем соотношении, мас-.%: о i3 Порошок эмиссионного или антиэмис40-90 сионного вещества Связующее 1,5-5,0 Растворитель Остальное ё 3. Способ по пп. 1и2,отЛичающ-ийся тем, что твердая tC фаза эмиссионной пасты содержит поОд рошки никеля и тройного карбоната, а со твердая фаза антиэмиссионной пасты 05 содержит порошки никеля и карбоната 00 магния или кальция, при этом мольные: соотношения между карбонатами и ни- . келем; в обеих пастах рдвны. -

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 3 9!04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Порошок эмиссионного или антиэмиссионного вещества

Связующее

Растворитель

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 30.06.91. Бюл. ¹ 24 (21) 3827275/21; 3859115/21;, 391 7486./,21 (22) 19. 12.84 (23) 22.02.85,по п.2;

25. 12.84 по п.3 .(72) А.Б. Киселев, Э.В.Лобова, P,А.Г1акарова и Б.П.Никонов (53) 621 3.032.213 (088.8) (56) Ильюшин В.Д. и др. Экспериментальное исследование ЭОС, формирующей сбалансированный мнагоструйный электронный поток с низковольтнья сеточным управлением, Электронная техника, серия Х, вып. 1 (349), 1983, с. 37.

° Дюбуа Б.Ч., Степанов Л.А. Исследование свойств металлопорнстого катода с эмиссионным рельефом, Электронная техника, серия I, вып. 1 (349), 1983, с. 40. (54)(57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ТЕРИОКАТОДА с заданной конфигурацией эмиттирукнцих и неэмиттирующих участков на керне, включающий нанесение на керн пасты, составленной из антиэмиссионного порошка, связующего и растворителя, о т л и— ч а ю шийся тем, что,.с целью повышения стабильности эмиссионного контраста, эмиссионные участки из„„Я0„„1269684 А1 готавливают иэ пасты, содержащей эмиссионный порошок, связующее и . растворитель, тиксотропные свЬйства которой равны тиксотропным свойствам пасты с антиэмиссионньйи порошком, а нанесение паст на керн производят продавливанием сквозь трафареты с взаимно обратным рисунком.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, в качестве связукнцего в пастах использованы сополимеры эфиров метакриловой кислоты, в качестве растворителя "- терпинеол .при этом компоненты пасты выбраны в следуницем соотношении, мас.Ж:

40-90

f 5-5,0

Остальное

3 Способ по пп;1 и 2,. о т л ич а ю щ-и и с я тем, что твердая фаза эмиссионной пасты содержит по- М рошки никеля и тройного карбоната, а ©Ъ твердая фаза антиэмиссионной пасты Ц содержит порошки никеля и карбоната Яф магния или кальция, при этом мольные Я© соотношения между карбонатами и ни« келем в обеих пастах равны. 2"69684

Изобретение относится к электрон-ной технике, в частности к изготовлени1о термокатодов со сложным эмис"сионным рисунком для электронных npH- борон,, Б

Целью изобретения является повышение стабильности эмиссионного контраста.

Цель достигается тем, что изготавливяIот две пасты с Одинаковыми, тик iб .Сотропными свойствами, одну на основе эмиссионного„ другую На основе . антизмиссионного вещества,;« -.lpoHs- водят последовагел1.но нанесение паст прОдяВливянием скво 1» трафяреч ы с 15 взаимно обратным рисунком. Требова-ние тиксотропности паст, т.е» спо собности их изменять сВ01О вязкость под дейстВием прилОженнОй извIьэ силы и лишь при определенных условиях си- 2Q лы становитьсл текучиь51,приводит к . ес 1ественному следстви о -- Возможности применять для созданий зья1ссиОнного рельефа метод, трафаретной печати, НаНосН сначала змиссио1Н1ыи рисунок, а затем в промежутки межр1у эмиссионными участками иеэмиссио:1ный путем использования трафаретов с

Взаимно обратным рису 1коь1,. Требование одинаковости тиксотропнь1х свойcTII ЗО паст Означает также испо Г11) 3 овя11И е одних II тех же биндерОВ и растворите лей для паст, одинаковых материалов трафаретов,, Одного и того >Ке печатного оборудования на обе Операции,, ;1 работу eI o В одном и том;;.,е режиме, Все этО существенно оолегчяет H тех нологический .процесс н ег =: подготовку. Одинаковость тиксотропных свойств паст сказывается и IIa операциях изготовления катода, следующих за нанесением слоев, а именно Операциях спеканил их с подложкой,, когда слои одинаковых плотности и тол11В1ны одинаково p|плОтнл1атсл g Обеспечивая оди=" д наковое с.огласоваиие .по коэффициенту термическОго расширения «1 сл,едонятельно, повышение стойкос: и катода с эмиссионным рельефом к цикл1гческим режимам эксплуатации»

Наиболее полно комплексу требований Обеспечения катОДнь1х nap.:.&Ютроь» и те 71Ике тп яфяр еg IIOII пе»» я»т;» уд» летворяют сополимеры эфиров метакри-:ловой кислоты, которые при нагреве В

Вакууме Qo 350 00 0 Де11олимеризу1отся ОбраэовЯнием 1 Язообразн111, 11О»1О.—. меров. Длинные и гибкие молекулы эт1-::;.. полимеров обеспечивают в растворе повышение его устойчивости и возможности скольжения частиц твердой фазы относительно друг друга во время операции трафаретной печати. А зто

В конечном счете приводит к созданию однородных пс толщине покрытий с четкими краями.

При 1раэработке сополимеров эфиров метакриловой кислоты как класса веществ длл связующих катодной тех-. ники одним из существенных требований была полная растворимость их в растворителях, применяемых для пульверизации в катодной технике. Относительно других растворителей, тем более вязких, пригодных длл метода трафаретной печати„ данных не было.

Успех предлагаемого технического решения предопреде11ил обнаруженный факт растворимости рассматриваемых полимеров в терпинеоле, Количество твердой вязы В предлагаемой пасте значительно превышает количества, используемые В пастах длл пульверизации. В предложенном техническом решении Оно определяется требованиями эмиссионного контраста, "*.c» В значительной степени точность1а размеров печатных элементов, обуславливаемой определенной Вязкостью и тиксотропность1а пасты на операции трафаретной печати. Чем меньше Вязкость, -.См больше паста растекается на границах печатного элемента, а при содержании твердой фазы ме -ee 40 мас.% растекание становится ,недопустимо боль.зим. Чем выше вяз1 кость пасты.„тем труднее продавливяется она сквозь отверстия в трафарете (окна В сетке), тем более высо", кое давление на ракель надо подавать, чтобы обеспечить нужную текучесть

nacTbI. При содержании в пасте твер- дой фазы более 90 мас.% растекание пасты практически отсутствует, что отрицательно сказывается на качестве краев отпечатка.

Количество связующего в пасте выбираетсл вг1олне ОпределЕиным, исходя иэ качества покрытия, обеспечиваемого ня Операциях не только нанесения, но

И УПЛОТНЕНИЛ И СПЕКЯНИЛ ПОКРЫТИЯ»

При содержании связующего в пасте более 5 мас .% затрудняется раство- римос1»ь полибутипметакрилата в терпинеоле„ вследствие удаления большоlго количества газов (ня откачке) 1269684

1 6-1 8

D

Э Ф

1,5.

63,5

Отпечатки сильно растекаются, паста имеет недопустимо малую вязкость.

62,8

2,2

5,0 .

40

1,5 — 0S-1 р

57,5

Отпечатки долго сох нут, после спекания

2,5

5S рыхлые. 52 а/ 1,5.46,5 14 1 03-1 05

D 9

45,5

Отпечатки четкие; в случае в/ наилучшее в/ 2,5 спеченное покрытие становится рыхлым, а это приводит к ухудшению электрических и тепловых свойств като.дов особенно при работе в циклических режимах включения - выключения В напряжения накала (предельная растворимость около 6Х), При содержании в пасте связующеr0 менее 1,5 мас.7. паста седимента ционно неустойчива, плохо "печатает- О ся" через трафарет, а нанесенное покрытие не обладает достаточной прочностью и адгеэией к подложке.

Примеры изготовления паст собраны в таблице, где приведены данные для паст с различными материалами твердой фазы (никель, вольфрам, окись алюминия, алюминат бария-кальция, трой. ной карбонат щелочноэемельных металлов) . Данные обобщены по количеству отпечатков, полученных прн трафаретной печати, для чего различие в эмиссионных параметрах твердой Лазы . Dq не имело значения. Величина — оэD, начает отношение размера отпечатка к размеру .окна в трафарете.

Предложенный способ наиболее перспективен для термокатодов, в которых паста эмиссионного вещества со- 30 держит порошки никеля и тройного карбоната, паста неэмиссионного вещества содержит порошки никеля и карбонач .а магния или кальция или смесь их, при этом мольные соотношения между карбонатами и никелем в обеих пастах равны.

Положительный эффект такого катода понятен, ибо губчатый катод на основе тройного окисла ЦЗМ имеет работу выхода на уровне 1,5-1,8 эВ, окись кальция — 2,4 эВ, окись магния - 3,6 эВ, что соответствует эмиссионному контрасту 3-5 порядков тока эмиссии. Эти характеристики подтверждены экспериментально.

Этот контраст достаточно устойчив при работе катода, поскольку нет причин для каких-то взаимодействий между родственными по структуре и свойствам окислов. Одинаковые соотношения никеля и карбонатов в эмис.сионной и неэмиссионной пастах приводит к одинаковым структурам объема и поверхности катода, т.е. к бли- зости тепловых характеристик обеих групп участков, а это означает, что ни при обработке катода, ни при эксплуатации не будеr растрескивания. Таким образом, при использовании предложенного термокатода повышается долговечность катодов и уатойчивость эмиссионного кочтраста в режимах циклического включения - выключения накала.! 269684

П о олжение сцепление покрытия с подложкой и плотность после спес/ 5,0

43 кания.

Прочность сцепления отпечатков. возрастает от а/ к с/.

Во всех случаях тонкие линйи не пропечатыва" ются, паста не проходит через трафарет.

90 а/ 1,5 в/ 2в8

8,5

Ва

П вЂ” 09-10 .<

7,2 с/ 5,0

Паста не проходит через трафарет, Вязкость пасты очень высока.

3,0

Плохое сцепление покрытия с под» ложкой.

0,6

Dl р Ф Ф

13-15

47,4

4295 «02 „1 1 12

g 9 !

Покрытие долго сохнет,. после спекания рыхлое.

5,5

Составитель И.Бебякин .Редактор Т.Врчикова, Техред А.Кравчук. . Корректор С Шекмар

:Заказ 2571 Тираж 321 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4