способ оценки качества холодных катодов
Классы МПК: | H01J17/38 газоразрядные приборы с холодным катодом H01J1/30 холодные катоды |
Автор(ы): | Голяев Ю.Д., Колбас Ю.Ю., Коржавый А.П., Маш Л.Д., Пролейко Э.П., Шитова Н.А. |
Патентообладатель(и): | Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "Кварк" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-02-16 публикация патента:
10.02.1999 |
Изобретение относится к квантовой электронике, в частности к газоразрядным приборам с холодным катодом. Техническим результатом является повышение объективности и достоверности контроля качества холодных катодов газоразрядных приборов путем определения соответствия катода заданному сроку службы. Способ оценки качества холодных катодов включает импульсную стимуляцию поверхности катода, измерение временной зависимости постэмиссии с последующим сравнением полученной зависимости с эталонной, причем стимуляцию и измерения временной зависимости постэмиссии осуществляют в условиях, когда плотность разрядного тока, амплитуда напряжения и длительность импульса более чем на 25% превышают плотность нормального тлеющего разряда, статистический потенциал зажигания разряда и время статистического запаздывания разряда. Проводят измерение времени запаздывания разряда не менее 30 раз, отбрасывают максимальные и минимальные значения, при этом годными для заданного срока службы R признают катоды, удовлетворяющие соотношениям
Iпэ
A
R,
iпэ
0,5Iпэ,
где Iпэ - средний ток постэмиссии, который вычисляют по формуле
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126185/2126185t.gif)
где t33i - время запаздывания разряда в i-м измерении;
iпэ - среднее квадратичное отклонение тока постэмиссии от среднего тока постэмиссии; А - коэффициент, равный тангенсу угла наклона зависимости тока постэмиссии от заданного срока службы катода. Для холодных катодов из чистых материалов с концентрацией примесей не более 0,01% с оксидной пленкой на поверхности коэффициент А = 3,5
10-20 А/ч. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.
Рисунок 1
Iпэ
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/8805.gif)
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/183.gif)
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/948.gif)
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126016/8773.gif)
где Iпэ - средний ток постэмиссии, который вычисляют по формуле
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126185/2126185t.gif)
где t33i - время запаздывания разряда в i-м измерении;
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/948.gif)
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/183.gif)
Формула изобретения
1. Способ оценки качества холодных катодов, включающий импульсную стимуляцию поверхности катода, измерение временной зависимости постэмиссии с последующим сравнением полученной зависимости с эталонной, причем стимуляцию и измерения временной зависимости постэмиссии осуществляют в условиях, когда плотность разрядного тока, амплитуда напряжения и длительность импульса более чем на 25% превышают плотность нормального тлеющего разряда, статистический потенциал зажигания разряда и время статистического запаздывания разряда, отличающийся тем, что проводят измерение времени запаздывания разряда не менее 30 раз, отбрасывают максимальное и минимальное значения, при этом годными для заданного срока службы R признают катоды, удовлетворяющие соотношениямIпэ
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/8805.gif)
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/183.gif)
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/948.gif)
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126016/8773.gif)
где Iпэ - средний ток постэмиссии, который вычисляют по формуле
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126185/2126185-6t.gif)
где tззi - время запаздывания разряда в i-м измерении, с;
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/948.gif)
A - коэффициент, равный тангенсу угла наклона зависимости тока постэмиссии от заданного срока службы катода. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для холодных катодов из чистых материалов с концентрацией примесей не более 0,01% с оксидной пленкой на поверхности коэффициент A = 3,5
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/183.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области квантовой электроники, в частности к газоразрядным приборам с холодным катодом. Известно несколько способов оценки качества холодных катодов [1,2]. Во всех этих способах осуществляется стимуляция поверхности катода импульсами тока, а качество холодного катода газоразрядного прибора определяют по попаданию кривой послеразрядной эмиссии в пределы экспериментально установленной зоны. Наиболее близким по технической сущности предлагаемому изобретению является способ оценки качества холодных катодов в смесях газов по результатам измерений статистического времени запаздывания зажигания [3]. Этот способ включает импульсную стимуляцию поверхности катода, измерение временной зависимости эмиссии последействия с последующим сравнением полученной зависимости с эталонной, причем приложенное напряжение (перенапряжение) на 25% превышает статистический потенциал зажигания разряда. Недостатком данного способа является то, что он обеспечивает лишь качественные сведения о свойствах холодного катода по принципу: есть на поверхности катода загрязнения и нарушения эмиттирующего слоя или нет. Задачей настоящего изобретения является повышение объективности и достоверности контроля качества холодных катодов газоразрядных приборов путем определения соответствия катода заданному сроку службы. Указанная задача решается за счет того в способе оценки качества холодных катодов, включающем импульсную стимуляцию поверхности катода, измерение временной зависимости постэмиссии с последующим сравнением полученной зависимости с эталонной, причем стимуляцию и измерения временной зависимости постэмиссии осуществляют в условиях, когда плотность разрядного тока, амплитуда напряжения и длительность импульса более чем на 25% превышают плотность нормального тлеющего разряда, статистический потенциал зажигания разряда и время статистического запаздывания разряда, проводят измерение времени запаздывания разряда не менее 30 раз, отбрасывают max и min значения, при этом годными для заданного срока службы R признают катоды, удовлетворяющие соотношениямIпэ
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/8805.gif)
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/183.gif)
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/948.gif)
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126016/8773.gif)
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/183.gif)
где Iпэ - средний ток постэмиссии, который вычисляют по формуле
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126185/2126185-3t.gif)
где tзз i - время запаздывания разряда в i-м измерении, с;
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/948.gif)
A - коэффициент, равный тангенсу угла наклона зависимости тока постэмиссии от заданного срока службы катода. Для холодных катодов из чистых материалов с концентрацией примесей не более 0,1% с оксидной пленкой на поверхности коэффициент A = 3,5
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/183.gif)
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/183.gif)
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126185/2126185-4t.gif)
т.е. Iпэ - среднее по всем измерениям. По серии экспериментов вычисляют среднее квадратичное отклонение тока постэмиссии от среднего тока постэмиссии
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/948.gif)
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126185/2126185-5t.gif)
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/948.gif)
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/948.gif)
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/948.gif)
![способ оценки качества холодных катодов, патент № 2126185](/images/patents/345/2126001/183.gif)
1. А. К. Ерохов и др. Установка определения качества холодных катодов газоразрядных приборов. Электронная промышленность. Вып. 5, 1989 г. 2. Авт.св.N 915578. Способ определения заряда диэлектриков. Крютченко О. Н., Чижиков А.Е. - Б.Н., 1984 г., N 12, с. 230. 3. Farguhar R. L., Ray B., Swift Y.D. Determination of cathode quantum efficiencies using statistical time lag measurements. y. Phes. D: Appl. Phys - 1980 - V.13 - N 11 - P. 2067-2075.
Класс H01J17/38 газоразрядные приборы с холодным катодом
Класс H01J1/30 холодные катоды