專利名稱：用于投影管的可蒸發(fā)的吸氣劑裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于投影管的可蒸發(fā)的吸氣劑裝置。
背景技術：
投影管屬于陰極射線管類(在本領域中一般被稱為CRT)，用于在大尺寸的屏幕上再現(xiàn)圖像(一般大于50英寸)，用于家庭中的所謂的“家庭影院”，并用于公眾的或私人的投影，例如在會議期間放映。再現(xiàn)的圖像可以是黑白的，但是更普遍的是彩色的。在后一種情況下，使用三個顯像管，每個顯像管能夠以三原色之一投影圖像，合成的圖像便是最后的彩色圖像。投影管一般被縮寫為PRT。
投影管的幾何結(jié)構(gòu)和操作原理和用于傳統(tǒng)的電視機的顯像管類似(下面被稱為“直視”型)。圖4以示意圖表示CRT顯像管的橫截面。CRT包括密封的和真空的玻璃管T，具有形成屏幕的前部S和后部N，它們由圓錐形或棱錐形的部分F連接。在區(qū)域N內(nèi)，具有電子槍G，由合適的定中心裝置C固定(圖中只示出了一個)。由電子槍產(chǎn)生的電子束被聚焦并被直接通過“磁軛”，即設置在顯像管的外部的磁偏轉(zhuǎn)器，其相對于電子槍位于略微靠前的位置(大致在部分N和F之間連接的區(qū)域)，用這種方式使得掃描屏幕的各個點。在屏幕上，具有被稱為熒光體的材料的沉積物，其在被入射的電子激勵時，以可見光的形式再次發(fā)出所吸收的能量，因而產(chǎn)生圖像。顯像管的部分F和S的內(nèi)部表面通過沉積一薄層石墨和/或鋁而形成等電位，以避免產(chǎn)生能夠引起電子束偏轉(zhuǎn)的局部化的電場。在顯像管的操作期間，在這個等電位區(qū)域和電子槍區(qū)域之間，具有幾萬伏數(shù)量級的電位差，因此，為了避免短路，在這兩個區(qū)域之間，插入一層絕緣材料R，定中心裝置C和所述絕緣材料接觸。
在所有這些顯像管(PRT和直視顯像管)中，重要的是保持顯像管的內(nèi)部空間為高度的真空(大約10-4-10-5帕的壓力)，以避免由于和氣體分子的碰撞而引起電子束的擴散，電子束的擴散將使得不能在屏幕上形成清楚的圖像。此外，氧化劑局部壓力必須被保持在大約10-7帕以下，以避免陰極的污染。
眾所周知，為了保持真空，在顯像管的內(nèi)部表面的一部分上，一般形成活性金屬的薄的沉積物，借助于用化學方法對其固定，其幾乎能夠和任何氣體(除了稀有氣體和碳氫化合物之外)相互作用。作為活性金屬，可以使用鈣和鋇，但是在下面的說明中，將主要參照鋇進行說明，其是一種最通用的金屬。當顯像管已被抽空和密封時，通過由鋇的化合物，一般為BaAl4，蒸發(fā)而形成鋇的沉積物。為此目的，已知使用所謂的可蒸發(fā)的吸氣劑裝置，其一般由敞開的金屬容器構(gòu)成，其中具有鋇的化合物的壓縮粉末，或者所述化合物的粉末和鋇蒸發(fā)的助催化劑，一般為鎳的粉末的壓縮混合物。為了避免鋇沉積在顯像管內(nèi)部的不需要的區(qū)域上，還已知通過把金屬容器的壁制成一定形狀，或者對所述容器附加合適的偏轉(zhuǎn)器，使得沿最佳的方向引導金屬蒸氣。具有合適的形狀的壁或偏轉(zhuǎn)器的可蒸發(fā)的吸氣劑裝置可從若干個專利公知，其中包括US 2,869,014，2,907,451，3,195,716，3,996,488和6,071,080，還有韓國專利314,997。
不過在CRT內(nèi)的鋇的蒸發(fā)會引起若干問題。
第一個問題是所謂的“電弧電流”。在層R上的甚至少量的鋇的沉積物可以危及其電絕緣性能，因而在系統(tǒng)中甚至引起強烈的放電，放電流經(jīng)電子槍(C)的定中心裝置，可能破壞電子槍的電子控制元件。
第二個問題是由于沉積在電子槍的柵極上的鋇而引起寄生發(fā)射(本領域中稱為“雜散發(fā)射”)。作用在顯像管的這個區(qū)域內(nèi)的電位差通過鋇沉積物的電場作用可能引起電子的提取。然后被釋放的電子朝向屏幕被加速，不過因為它們不是由陰極發(fā)射的，并且以不規(guī)則方式被磁軛偏轉(zhuǎn)，并且不作為被準直的電子束的部分，因而在屏幕上產(chǎn)生偽發(fā)光現(xiàn)象。
在直視顯像管的情況下，這些現(xiàn)象的發(fā)生率較為有限，并且容易解決。在這些顯像管中，圖像在屏幕上被直接可視化，因此到達其上的電子束具有足以激勵熒光體的能量便足夠了。由于這個基本要求，在電子槍和屏幕之間的電位差一般大約低于25kV。此外，在屏幕區(qū)域上可能的鋇的沉積物的薄層不會損害圖像質(zhì)量。鋇還附著在屏幕上的可能性允許把可蒸發(fā)的吸氣劑裝置設置在F區(qū)域的中部，并主要被引向F和S區(qū)域(“天線”位置)，因而把附著在R層上和電子槍的柵極上的可能性減到最小。
與此相反，在PRT的情況下，圖像必須被投射到顯像管的外部甚至幾米的距離，為了在這個距離上保持圖像聚焦，撞擊到屏幕上的電子束具有的能量必須高于直視屏幕下所需的能量。作用的結(jié)果是，在這種情況下在S區(qū)域和電子槍之間的電位差較高，為30kV的數(shù)量級，因而在這種情況下，需要把在屏幕上的鋇的沉積物減到最小。這些要求迫使設置可蒸發(fā)的吸氣劑裝置盡可能遠離屏幕。實際上，所述裝置一般被設置靠近電子槍，并且一般和電子槍同心，并在其之前。不過這種結(jié)構(gòu)由于電弧電流和雜散發(fā)射問題而是有缺點的，在這種情況下，由于較高的電位差而成為更加有缺點的。
此外，因為PRT一般具有比直視顯像管較小的尺寸，可用于鋇沉積物的空間較小，但是在任何情況下，必須提供合適的沉積表面，以確保應用所需的氣體吸附的速度和能力。
因而用于PRT的可蒸發(fā)的吸氣劑裝置比用于直視屏幕的吸氣劑裝置具有更嚴格的且部分相反的要求，因為其必須確保(比直視顯像管要求的更嚴格)鋇不會沉積在不需要的區(qū)域上，并且還必須確保金屬以充分擴散的沉積物的形式存在。已知的為直視屏幕研制的吸氣劑裝置不能滿足這些要求，其引起過于局部化的沉積物，因此減少了吸附速度和吸附能力(如在US 2,869,014和2,907,451的情況下)，或者因為它們在避免鋇沉積在不需要的區(qū)域方面是不可靠的(如在上述的其它專利的裝置的情況下)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可蒸發(fā)的吸氣劑裝置，其能夠解決上述問題，尤其是確保減少電弧電流現(xiàn)象和雜散發(fā)射，并同時確保適用于投影管的氣體吸附速度和吸附能力。
按照本發(fā)明的這個目的是利用權(quán)利要求1及其從屬權(quán)利要求中限定的可蒸發(fā)的吸氣劑裝置實現(xiàn)的。
下面參照
本發(fā)明，其中圖1用透視圖表示本發(fā)明的裝置；圖2用局部剖視圖表示本發(fā)明的裝置；圖3以剖視圖表示本發(fā)明的裝置的細節(jié)，示出了一些特征尺寸及其幾何角度；以及圖4示意地表示一般的CRT顯像管的截面圖。
具體實施例方式
參見圖1，其表示本發(fā)明的裝置10，由圓環(huán)形(即其頂視圖呈圓環(huán)面形)容器11構(gòu)成，其一般由金屬制成，在其內(nèi)部具有粉末包12，其中至少包括能夠釋放鋇或鈣的材料。
這種裝置能夠滿足上述的要求，這是由于其具有特定的幾何特征，如圖2和圖3所詳細示出的。裝置的容器由彼此相連的外壁20、內(nèi)壁21和底壁22限定，兩個壁20和21由平行于裝置的軸線X-X’的兩個下部23和24以及向外彎曲的兩個上部25和26構(gòu)成，部分23和24分別具有半徑R1和R2。因而其中具有粉末包12的容器的下部具有基本上矩形的截面。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，部分25和26的尺寸和取向是最重要的。部分25基本上是一個截頭錐體的部分，并用這種方式向外彎曲，使得在裝置的直徑的平面內(nèi)，所述部分和部分23形成角α，其在20°和50°之間，優(yōu)選地大約為45°，部分25用這種方式向外延伸，使得在其最外點27其半徑Re在R1和1.1R1之間。當在截面圖中看時，部分26可以由弓形部分(因而得到基本上為截頭錐體的部分)或曲線限定。這個部分用這種方式向外彎曲，使得在裝置的直徑平面上，所述部分的外邊沿的切線和壁24形成角β，其在5°和50°之間，優(yōu)選地在20°和40°之間，更優(yōu)選地大約為30°。部分26用這種方式向外延伸，使得在其最外點28其半徑Ri在R2和R1之間，并且優(yōu)選地滿足以下關系R2+(R1-R2)/2≥Ri＞R2最后，為實現(xiàn)本發(fā)明的目的所需的最后的條件是，在沿著裝置10的直徑平面的截面中，在點27和28之間的距離d1至少等于差值Ri-R2的0.8倍。這個最后的條件可以通過對部分25、26的長度以及角α和β進行運算用不同的方式來獲得。在另一個實施例中，為了獲得這個條件，可以對下部23和24的高度進行運算來獲得。具體地說，分別設部分23和24的高度為h1，h2，可以用這種方式實現(xiàn)，使得h2≥1.5h1。
容器11一般由鋼制成，特別是AISI 304或AISI 305，其厚度在大約0.10和0.20mm之間。
如引言部分所述，利用本發(fā)明的裝置，能夠蒸發(fā)鋇和鈣。用于蒸發(fā)鋇的化合物、混合物和條件是本領域中熟知的，例如可以由所述的專利或者由US 4,642,516，4,961,040，6,104,138，和6,306,314得知。
關于在最近幾年才提出的使用鈣作為先驅(qū)化合物，可以使用化合物CaAl2，這是US 6,583,559 B1的主題，或者使用富鈣的Ca-Ba-Al三元合金，這是公開的PCT申請WO 03/038139的主題。這些化合物具有和鋇的化合物不同的蒸發(fā)特性，用于從中蒸發(fā)鈣，可以使用在公開的PCT申請WO 03/043047披露的兩步方法。在用于蒸發(fā)鈣的裝置的情況下，作為蒸發(fā)的助催化劑，優(yōu)選地使用鈦。
最后，可以把本領域已知的結(jié)構(gòu)應用于本發(fā)明的裝置，以便改善沉積物的多孔性(其主要增加氣體吸附的速度)，例如把氮化的化合物添加到粉末包中，例如Fe4N，按重量的百分比在粉末總重量的大約2％和4％之間。
本發(fā)明的裝置的幾何結(jié)構(gòu)和參照圖1所述的US 2,907,451中的類似。不過這個現(xiàn)有的專利只示出了裝置的一種一般的形狀，未給出結(jié)構(gòu)細節(jié)。本發(fā)明的裝置和現(xiàn)有技術的區(qū)別首先在于，部分26的投影“落在”粉末包12上，以及由d1限定的用于金屬蒸氣的出口導管的較大的尺寸。被設計用于直視屏幕的現(xiàn)有技術的裝置不能滿足PRT的所有要求，特別是其不能提供鋇的充分的擴散，使得確保高的氣體吸收性能。
權(quán)利要求
1.一種可蒸發(fā)的吸氣劑裝置(10)，由向上開口的金屬環(huán)形容器構(gòu)成，其中具有粉末包(12)，所述粉末包至少包括能夠釋放鋇或鈣的材料，所述容器由彼此相連的外壁(20)、內(nèi)壁(21)和底壁(22)構(gòu)成，所述外壁包括和裝置的軸線(X-X’)平行的下部(23)以及向外彎曲的上部(25)，所述內(nèi)壁包括和裝置的軸線(X-X’)平行的下部(24)以及向裝置的外部彎曲的上部(26)，其特征在于-所述外壁(20)的下部(23)具有半徑R1；-所述內(nèi)壁(21)的下部(24)具有半徑R2＜R1；-所述外壁(20)的上部(25)和相同壁的所述下部(23)形成在20°和50°之間的角α，并且其長度使得在最外點(27)的半徑Re滿足關系1.1R1≥Re＞R1；-所述內(nèi)壁(21)的上部(26)用這種方式向外彎曲，使得所述上部的外邊沿的切線和相同壁的下部(24)形成在5°和50°之間的角β，并且其長度使得其在最外點(28)的半徑Ri滿足關系R1≥Ri＞R2；以及-在所述裝置的直徑平面上在所述上部的所述最外點之間測量的距離d1滿足d1≥0.8(R1-R2)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述角α大約是45°。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述角β在大約20°和45°之間。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述角β大約為30°。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述半徑Ri使得滿足關系R2+(R1-R2)/2≥Ri＞R2。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述內(nèi)壁的下部的高度h2至少等于外壁的下部的高度h1的1.5倍。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述鋇釋放材料是BaAl4。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述粉末包還包括鎳。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述鈣釋放材料是CaAl2。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述粉末包還包括鈦。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種可蒸發(fā)的吸氣劑裝置，特別適用于用來在寬屏幕上投影圖像的顯像管中。所述裝置(10)是環(huán)形的，包括鋇或鈣的化合物的粉末(12)的容器(11)，其由和外壁(20)和內(nèi)壁(21)相連的底壁(22)構(gòu)成，外壁和內(nèi)壁在其上部都向外傾斜或彎曲，使得獲得適合于應用的鋇或鈣蒸氣的分布。
文檔編號H01J29/94GK1739180SQ200480002491
公開日2006年2月22日 申請日期2004年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月7日
發(fā)明者丹尼爾·馬爾特利, 柯拉多·卡萊迪, 吉爾喬·朗格尼 申請人:工程吸氣公司