К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 217
Текст из файла (страница 217)
Х1 и Х2 — веды высокой частоты ионной бомбардировкой. Сущность обезгаживаиия бомбардировкой элементарных частиц состоит в том, что кинетическая энерпш электронов и ионов превращается в теплоту, нагревающую поверхность детали. При этом происходят возбуждение, ионизация и диссоциация молекул загрязнения. Температура поверхности, бомбардируемой электронами и ионами, значительно превьшиет среднюю температуру детали.
Это способствует удалению загрязнений с поверхности детали без опасности распыления материала детали. Для обезшживаиня деталей электронной бомбардировкой необходимы следующие условия; высокий вакуум в приборе; высокая скорость откачки, наличие катода, способного эмгптировать электроны; разносп потенциалов мелогу обезгаживаемой деталью и катодом. Значения пошсюпельных потенциалов на электродах должны быль такими, чтобы энергия электронов, бомбардирующих деталь, составляла несколько электрон-вольт. С повышением энергии электронов увеличиваются глубина проникновения электронов в деталь и то1пцина восстановленного от оксида н обезшжениого слоя металла.
Однако с увеличени- ем энергии электронов возрастает опасносп распыления металла электродов. Обезпскивание электронной бомбардировкой рекомещгуется проводить в импульсном режиме с целью предотвращения резкого увеличения давлении при интенсивном газовьшелении. При низком вакууме и махой скорости откачки возмо|хно возникновение электрической дуги, образование положительных ионов, бомбардируюших и разрушивших хатод. Обезгаживаиие электронной бомбардировкой проводят после активирования катода и откачки выделенных при этом тазов. Для обезгаживания газоразрядныг( приборов с холодными катодами и фотоэлектронных приборов применяют ионную бомбардировку путем возбуждения в приборе высокочастотного или высоковольтного разряда. На учвспге В (см.
рис. 7.3.3) кроме обезпскивания внутренней арматуры происходит акгивироваиие или формирование катода прибора. В большинстве приборов, выггускаемых серийным и массовым производством, применяется оксидный катод, который до откачки прибора представляет собой металлический керн с нанесенным на него покрьпием, со- ТЕРМОВАКУУМНАЯ ОБРАБОТКА ЗЛЕКТРОВАКУУЫНЫХ ПРИБОРОВ 689 стоящим из харбонатов ЩЗМ (ВаСОз, БгСОь СаСОз), связанных биндером.
Способность эмитгировать электроны катод получает в результате терм овакуумн ой обработки, включающей его обезгаживание п акгнвирование. Прн этом протекают следующие процессы: удаление газов и паров из покрыпш катода и разложение нитроклетчатки биндера; разложение карбонатов ЩЗМ с образованием их оксидов; восстановление из оксидов свободных ЩЗМ, обладающих малой работой выхода электронов; образование общей кристаллической струшуры окснлного покрыпш. Разложение нитровлетчатки биндера начинаешя при температуре около 300 С и давлении 10' Па.
Такой температуры катоды достигают еще ло подачи напряжения на подогреватели в резулътате нагрева излучением от оболочки и внутренней арматуры. Дальнейший нырев катода производится пропусканием тока через подогреватель или непосредственно через керн катода. При 570 - 600 С заканчивается разложение связующего вещества и начинается разложение карбонатов кальция, а при более высокой температуре - кврбонатов стронция и бария.
Непосредственно актнвирование, т.е. выделение чистого ЩЗМ, происходит прн температуре 800 — 1000 'С. При 1000 'С происходит спекание оксидов металлов с образованием твердых растворов, т.е, формируешя пористая кристаллическая структура катода. При обезгюкивании и актнвированни катодов количество выделяющихся газов достншет 20 - 50 % общего количества газов, выделяющихся в процессе откачки прибора.
Максимальное давление в приборе при обработке катода не должно превышать б.10 ~ Па, а лри высокой температуре на конечной стадии активировапня должно уменьшаться до 10-з 510 3 Па. Для предотвращения поглощения выделяемых при обработке катода газов, активирование катодов следует поляосп ю нли частично совмешюь с термическим обезгюкиванием внутренней арматуры при температуре оболочек 200 - 280 'С. Степень акгивнрования катода в процессе откачки не долвша превышать 40 % максимально доспскимой, так как в противном случае начинается обратная диффузия газов и паров. Охончательное акгивирование следует производить после отпаивания прибора прн тренировке. На основании вышеизложенного махно сформулировать праюша, которыми следует руководствоваться при назначении режимов обезпикивания элементов прибора: температура обезшиивания детали долина быль вьппе ее рабочей температуры при тренировке, испыта- нии и эксплуатации прибора; интенсивность электронной и ионной бомбардировки деталей при их обезгаживании должна быль выше, чем при тренировке и эксплуатации прибора; в каждый момент обезшживания суммарное количеспю газов и паров, выделяемое всеми деталями прибора, не должно превышать количества, которое может откачать вакуумная система (т.е скорость газовыделения внутри прибора должна быть меньше скорости откачки); обезгюкивание желательно проводить в совмещенном рэиные - при обезгаживании одного элемента прибора все остальные должны также находиться в ншретом состоянии, что предотвращает сорбцию ими газов и паров, вьщелшошихся из обезгаживаемого элемента.
Продолжение откачки прибора после окончания активирования катода приводит к дальнейшему снижению давления остаточных швов в приборе и вакуумной системе (участок Г на рис. 7.3.3). Наступает молекулярный режим течения газов. При этом молекулы фтора, хлора и друпгх швов, которые на этапах обезшживания сорбировались стенками трубопроводов, вновь въщаяяются в объем вакуумной системы. Хотя суммарное давление остаточных газов в вакуумной системе остается ниже суммарного давления в приборе, ларциальные давления хлора, фтора, углеводородов, паров воды в вакуумной системе становатся выше, чем в приборе. Под действием разности парциаяьных давлений начинаегся обратная диффузия этих газов и паров из вакуумной системы в прибор навстречу основному потоку откачиваемнх газов.
Таким образом, при большой длительности откачки уменьшается давление в приборе, но одновременно увеличивается содержание отдельных наиболее агрессивных и вредных для прибора газов и паров, т.е. ухудшаетоя качественный сосшв остаточных швов. Поэтому отпаивать прибор от вакуумной системы желательно, не дожидаясь достижения предельного вакуума. Обратная диффузия газов из вакуумной системы в прибор протекает наиболее интенсивно, если суммарное давление в приборе оказывается ниже давления в вакуумной системе. Это может произойти в следующих случаях; лри быстром охлаждении оболочек, покрытий и внутренней арматуры после их обезшживания; в момент вспышки газового разряда при индукционном нагреве деталей; при перегреве и преждевременном распылении газопоглотьпеля до отпая; при переактивировании оксидного катода.
Во всех этих случаях остаточные шзы и пары активно сорбируются элемегпами прибора Завершающей операцией вахуумной обработки ЭВП является его герметизация илн отпай. Для приборов со стеклянным штенте- 690 Глава 7.3. ТЕРМОВАКУУМНАЯ ОБРАБОТКА, КОНТРОЛЬ И ИСПЫТАНИЯ ПРИБОРОВ лем отпай осуществляется пламенем шзовых горелок или в электрической печи со спиральным натревателем. При тазовом отпав (рис. 7.3.7, а) штепсель 3 прибора, зажатый в откачном гнезде 4, получает предварительное натяжение, после чего производят его разотрев пламенем газовых торелок 2 до температуры размяпсения стекла (около 700 'С).
Под действием давления пламени и разрехения в приборе штентшш ойкимается и образуется перемычка (шейка) 5. При дальнейшем разюпчении штепселя ето стенки смыкаются и происходит герметизация прибора. После этого производятся отппкка оболочки 1 прибора и его отделение от остатка штангеля в вакуумном гнезде. При злексрическом отпав (рис. 7.3.7, б) штенгель разотревается от близко расположенной ннхромовой спирали 6, через которую пропускают ток. После замыкания штепселя температура спирали постепенно снихаетсяпроисходит отжиг места отпая. В процессе отлая из разогретого штепселя выделяется большое количество тазов и паров.
Так как с увеличением температуры штепселя уменьшается его диаметр и, следовательно, щюводимость, то вследствие тазовьшеления в процессе отпая в приборе будет наблюдаться всплеск давлении (участок Д на рис. 7.3.3). Например, давление в крупносабаритных кинескопах за. счет штепсельных газов может составлять 10 з Па. Проведение отлая при низкой температуре оболочки и внутренней арматуры сопровохдаесся активной сорбцней штенсельньсх тазов этими элеменшми.
Поэтому наиболее целесообразно производить отпай при сравнительно ншретой оболочке и подаче накала на катод, который в нюретом состоянии значительно меньше подвержен отравлению. Например, отпай ЦЭЛТ начинается через нескольхо минут после активирования катодов при температуре оболочки 180 - 200 'С. При этом на подогреватели катодов подается напряжение накала, равное номинальному, либо превышающее ето на 10 - 15 %. Длительность отпал 10 - 12 мин. а) 6) Рвс. 7.3.7.
Схемы етааа ЭВП: 1- оболочка пуябора; 2- газовая гозезка; 3- штеигезь; 4- откачнае гнездо; 5- пермсычха; 6- нвхромоваз сяявззь Герметизация приборов с металлическими штепселями осущесшляется холодной сваркой. При этом штепсель пережимается специальными клещами нли приспособлением, металл стенок штепселя взаимно диффундирует, исчезает сраница раздела и образуется сплошная кристаллическая структура. В месте сварки штепсель пер екусывают.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
