Вакуумный корпус фотоэлектронного прибора

Изобретение относится к фотоэлектронным приборам, а более конкретно к вакуумным корпусам фотоэлектронных приборов, и может быть использовано в конструкциях таких упомянутых фотоэлектронных приборов, как фотоэлектронные умножители, детекторы фотонов, телевизионные передающие трубки, электронно-оптические преобразователи. Вакуумный корпус фотоэлектронного прибора содержит боковую трубку с воображаемой центральной осью, с внутренней периферийной поверхностью, с внешней периферийной поверхностью и с концевой частью на ее конце в направлении воображаемой центральной оси. Также вакуумный корпус фотоэлектронного прибора содержит торцевую панель, прикрепленную к концевой части боковой трубки и представляющую собой электродный узел фотоэлектронного прибора. Также вакуумный корпус фотоэлектронного прибора содержит уплотнение, выполненное из индийсодержащего металлического материала между концевой частью боковой трубки и торцевой панелью. Концевая часть боковой трубки выполнена из стали нержавеющей хромистой ферритной и имеет торцевую поверхность, а торцевая панель прижата к торцевой поверхности концевой части боковой трубки для деформации индийсодержащего металлического материала и герметизации соединения между боковой трубкой и торцевой панелью. Технический результат - повышение точности позиционирования электродов фотоэлектронного прибора относительно друг друга, уменьшение вероятности растрескивания электродного узла, выполненного с применением стекла, повышении степени герметичности вакуумного корпуса, уменьшении вероятности попадания частиц металлического материала во внутреннее пространство вакуумного корпуса и возникновения обусловленных этим коротких замыканий и автоэмиссионных процессов внутри вакуумного корпуса, а также в исключении дополнительных металлических покрытий вокруг границ торцевой поверхности концевой части боковой трубки. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Заявляемое техническое решение относится к фотоэлектронным приборам (ФЭП), а более конкретно, к вакуумным корпусам фотоэлектронных приборов, и может быть использовано в конструкциях таких упомянутых фотоэлектронных приборов, как фотоэлектронные умножители, детекторы фотонов, телевизионные передающие трубки, электронно-оптические преобразователи.

Как известно, фотоэлектронный прибор содержит герметично запаянный корпус с внутренним вакуумным пространством, то есть вакуумный корпус, внутри которого последовательно расположены электроды, - фотокатод, который под действием оптического излучения эмитирует электроны в вакуумное пространство внутри вакуумного корпуса, и анод, последний рабочий электрод, который собирает «отработанные» электроды и преобразует их энергию в электрический сигнал (в фотоэлектронных умножителях, детекторах фотонов, телевизионных передающих трубках) или в видимое оптическое излучение (в электронно-оптических преобразователях). Таким образом, фотоэлектронный прибор под воздействием оптического излучения и приложенного к электродам напряжения пропускает фототок только в одном направлении. Для усиления фототока фотоэлектронные приборы могут также содержать в качестве динодов, заданное количество микроканальных пластин, располагающихся между фотокатодом и анодом. Как правило, вакуумный корпус фотоэлектронного прибора конструктивно состоит из боковой трубки (боковой трубчатой стенки) и герметично прикрепленных к ее концам торцевых панелей. Торцевые панели по существу представляют собой электродные узлы - фотокатодный и анодный, поскольку на своих внутренних сторонах они удерживают соответственно фотокатод и анод во внутреннем вакуумном пространстве вакуумного корпуса. При этом точность позиционирования электродов фотоэлектронного прибора относительно друг друга имеет существенное значение, поскольку влияет на технико-эксплуатационные характеристики фотоэлектронного прибора.

Из описания к патенту на изобретение «Electron tube with improved airtight seal between faceplate and side tube» (US 6020684 (А), опубликовано 01.02.2000) известно решение электронной трубки, которое принято в качестве ближайшего аналога заявляемого технического решения. Согласно описанию к патенту US 6020684 (А), электронная трубка с внутренним вакуумным пространством в одном из вариантов выполнения содержит боковую трубку, имеющую воображаемую центральную ось, внутреннюю периферийную поверхность, внешнюю периферийную поверхность, первую концевую часть на одном конце в направлении воображаемой центральной оси и вторую концевую часть, противоположную первой концевой части, причем первая концевая часть имеет торцевую поверхность. К первому концевому участку боковой трубки прикреплена входная лицевая панель, на внутренней, обращенной в вакуумное пространство, стороне которой размещен фотокатод. Между торцевой поверхностью первой концевой части боковой трубки и входной лицевой панелью выполнено уплотнение, образованное уплотняющим металлом, - индием или его сплавом. При этом первая концевая часть боковой трубки выполнена из металлического материала ковара, а входная лицевая панель прижата к торцевой поверхности боковой трубки, чтобы вызвать деформацию уплотняющего металла, тем самым герметизируя указанную входную лицевую панель и указанную боковую трубку. При этом для упрочнения связи уплотняющего металла с торцевой поверхностью первой концевой части боковой трубки, упомянутая первая концевая часть боковой трубки может включать в себя внутренний выступ, выступающий в направлении воображаемой центральной оси и сформированный в положении ближе к внутренней периферийной поверхности, а также вдавленный участок для удержания ковкого уплотняющего металла. Для умножения электронов, полученных от фотокатода, электронная трубка дополнительно может содержать заданное количество динодов, расположенных во внутреннем вакуумном пространстве. На второй концевой части электронной трубки предусмотрен анод, принимающий электроны. Предварительно, перед процессом герметизации боковой трубки и входной лицевой панели, уплотняющий металл помещают поверх концевой части боковой трубки, а процесс герметизации осуществляют в вакууме при температуре ниже температуры плавления уплотняющего металла, посредством прессования (прижимания) входной лицевой панели к концевой части боковой трубки под определенным давлением. Таким образом, техническое решение электронной трубки, ближайший аналог, позволяет выполнить воздухонепроницаемое уплотнение при низкой температуре посредством низкоплавкого индийсодержащего металлического материала и пригодно для массового производства. Однако ближайший аналог имеет недостаток, связанный с тем, что концевая часть боковой трубки, торцевая поверхность которой воспринимает прижимающее давление со стороны входной лицевой панели и контактирует при этом с уплотнением из индийсодержащего металлического материала, выполнена из ковара. Ковар представляет собой железо-никель-кобальтовый сплав (Ni 29%, Со 17%, Fe - остальное) с большим содержанием никеля, который, как известно, быстро реагирует с расплавленным, то есть нагретым выше 157°С, индием с образованием на границе раздела Ni-In интерметаллидов - химически стойких, твердых и хрупких химических соединений. Система никель-индий имеет довольно сложный фазовый состав, при чем два типа интерметаллических соединений Ni10In77 и Ni2In3 для температур ниже и выше 300°С соответственно, формируются при взаимодействии поликристаллического никеля с расплавленным индием. Причем толщина интерметаллических соединений, образовавшихся в межфазной реакции никеля и индия, увеличивается с повышением температуры и увеличением времени реакции, а некоторые продукты межфазных реакций имеют плохую адгезию к никелевой поверхности и могут отделяться от границы раздела с образованием многих интерметаллических островков в индиевом слое (Y.H. TSENG, M.S. YEH and Т.Н. CHUANG, «Interfacial Reactions between Liquid Indium and Nickel Substrate», Journal of Electronic Materials, Vol. 28, No. 2, 1999). Таким образом, выполнение концевой части боковой трубки из ковара приводит к тому, что в результате прогрева деталей электронной трубки на операции обезгаживания, которое проводится при температуре выше 300°С и осуществляется обязательно перед процессом герметизации электронной трубки, происходит рост слоя интерметаллидов системы Ni-In между торцевой поверхностью первой концевой части боковой трубки и помещенным поверх нее уплотняющим индийсодержащим металлом (на стыковочной поверхности). Формирование на торцевой поверхности первой концевой части боковой трубки дополнительных подслоев из хрома, титана или тантала приводит к незначительному сокращению количества образующихся интерметаллидов Ni-In, но не исключает их образование и последующий рост интерметаллического слоя. Толщина слоя интерметаллидов системы Ni-In, формирующегося на стыковочной поверхности между упомянутыми торцевой поверхностью первой концевой части боковой трубки и уплотняющим индийсодержащим металлом зависит от многих факторов (температуры, времени реакции), поэтому ее контролирование вызывает большие затруднения. Вместе с этим сформировавшийся интерметаллический слой обладает высокой плотностью, превышающей плотность уплотняющего индийсодержащего металла, а его толщина может достигать более 100 мкм. Эти факторы приводят к тому, что в процессе герметизации в результате приложения к входной лицевой панели определенного давления, рассчитанного для обеспечения необходимой деформации уплотняющего индийсодержащего металла, сформировавшийся плотный интерметаллический слой препятствует перемещению упомянутой лицевой панели вдоль воображаемой центральной оси боковой трубки до предварительно заданного для нее положения, вследствие чего входная лицевая панель прикрепляется к боковой трубке с отклонением от заданной посадки в сторону от торцевой поверхности первой концевой части боковой трубки, в том числе, возможно, с перекосом относительно плоскости, перпендикулярной к упомянутой воображаемой центральной оси боковой трубки. Поскольку фотокатод размещен на внутренней, обращенной в вакуумное пространство стороне входной лицевой панели, то результатом отклонения посадки входной лицевой панели вдоль воображаемой центральной оси боковой трубки в сторону от торцевой поверхности первой концевой части боковой трубки, является соответствующее увеличение расстояния между фотокатодом и другими, расположенными во внутреннем пространстве вакуумного корпуса электронной трубки электродами. При этом перекос входной лицевой панели обуславливает несоблюдение параллельности рабочих поверхностей электродов, то есть неравномерность межэлектродных зазоров. Как показали измерения, проведенные на образцах, изготовленных по техническому решению ближайшего аналога, отклонение посадки входной лицевой панели от ее заданного вдоль упомянутой центральной оси положения в сторону от торцевой поверхности первой концевой части боковой трубки, может достигать, соответственно толщине сформировавшегося интерметаллического слоя, величины более 100 мкм, а перекос упомянутой входной лицевой панели может составлять от 30 до 100 мкм. Соответствующее этому увеличение и неравномерность зазоров между электродами фотоэлектронного прибора негативно влияет на его технико-эксплуатационные показатели. Так, в электронно-оптических преобразователях с прямым переносом изображения, где величина входного межэлектродного зазора очень мала и может составлять 100 мкм, такое увеличение и неравномерность межэлектродного зазора существенно снижает, соответственно, разрешающую способность и равномерность разрешающей способности по рабочему полю экрана, а также частотно-контрастную характеристику, что в целом ухудшает качество изображения на экране ЭОП. Также наличие плотного интерметаллического слоя увеличивает вероятность растрескивания входной лицевой панели в случае ее выполнения с применением стекла, при ее прижатии к торцевой поверхности боковой трубки в процессе герметизации. Это снижает надежность фотоэлектронного прибора в целом, вплоть до потери его работоспособности. Кроме этого хрупкость и плохая адгезия образовавшихся интерметаллидов к никельсодержащему материалу обуславливает то, что по границам раздела кристаллов интерметаллидов происходит микронатекание (проникновение) воздуха извне во внутреннее пространство вакуумного корпуса, снижающее степень вакуума внутри электронной трубки, что приводит к уменьшению срока службы фотоэлектронного прибора или к его отказу, обусловленному разгерметизацией. По этой же причине возможен отрыв интерметаллических частиц-продуктов межфазных реакций от массы уплотняющего индийсодержащего материала и их попадание во внутреннее вакуумное пространство вакуумного корпуса, что приводит к короткому замыканию электродов фотоэлектронного прибора, а также вызывает автоэмиссионные процессы, которые являются причиной выхода фотоэлектронного прибора из строя, что обусловливает низкую надежность ФЭП. Также выполнение концевой части боковой трубки из ковара требует нанесения дополнительных покрытий, например, из хрома или алюминия на поверхность первой концевой части вокруг ее торцевой поверхности, для ограничения вытекания за границы упомянутой торцевой поверхности ковкого уплотняющего индийсодержащего металла при его деформации в процессе изготовления электронной трубки. Это негативно влияет на технологичность конструкции ближайшего аналога, поскольку требует дополнительных затрат труда, материалов и энергоресурсов. Таким образом, перечисленные недостатки известного технического решения электронной трубки, ближайшего аналога, обуславливают недостаточную его технологичность и ухудшают технико-эксплуатационные показатели фотоэлектронного прибора в целом.

Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое техническое решение вакуумного корпуса фотоэлектронного прибора, заключается в повышении технологичности конструкции вакуумного корпуса фотоэлектронного прибора и в улучшении технико-эксплуатационных показателей фотоэлектронного прибора в целом.

Указанная техническая проблема решается тем, что в вакуумном корпусе фотоэлектронного прибора, содержащем боковую трубку с воображаемой центральной осью, с внутренней периферийной поверхностью, с внешней периферийной поверхностью и с концевой частью на ее конце в направлении воображаемой центральной оси, а также содержащем торцевую панель, прикрепленную к концевой части боковой трубки и представляющую собой электродный узел фотоэлектронного прибора, а также уплотнение, выполненное из индийсодержащего металлического материала между концевой частью боковой трубки и торцевой панелью, при этом концевая часть боковой трубки имеет торцевую поверхность, а торцевая панель прижата к торцевой поверхности концевой части боковой трубки для деформации индийсодержащего металлического материала и герметизации соединения между боковой трубкой и торцевой панелью, согласно заявляемому техническому решению предлагается концевую часть боковой трубки выполнить из стали нержавеющей хромистой ферритной.

Поскольку в стали нержавеющей хромистой ферритной содержание никеля предельно малое, то это исключает формирование слоя интерметаллических соединений никель-индий между торцевой поверхностью концевой части боковой трубки и помещенным поверх нее уплотняющим индийсодержащим металлом при прогреве частей вакуумного корпуса выше температуры плавления индия (157°С) на операции обезгаживания. Отсутствие плотного, неконтролируемого по толщине слоя интерметаллического материала на стыковочной поверхности между уплотнением и торцевой поверхностью боковой трубки обеспечивает беспрепятственное продвижение торцевой панели, являющейся электродным узлом, вдоль воображаемой центральной оси боковой трубки и прикрепление ее к концевой части боковой трубки без отклонений от предварительно заданного положения. Таким образом, повышается точность посадки электродного узла вдоль упомянутой оси вакуумного корпуса фотоэлектронного прибора. Соответственно, повышается точность позиционирования электрода, содержащегося в упомянутом электродном узле, относительно других электродов, расположенных во внутреннем пространстве вакуумного корпуса фотоэлектронного прибора, что в электронно-оптических преобразователях повышает разрешающую способность и равномерность разрешающей способности по рабочему полю экрана, а также улучшает частотно-контрастную характеристику, тем самым улучшает качество изображения на экране ЭОП. Также благодаря отсутствию плотного слоя интерметаллического материала уменьшается вероятность растрескивания электродного узла, выполненного с применением стекла, при его прижатии, в качестве торцевой панели, к торцевой поверхности боковой трубки в процессе герметизации, что повышает надежность фотоэлектронного прибора в целом. Исключение относительно плотного и хрупкого слоя интерметаллидов обеспечивает равномерную структуру уплотнения из индийсодержащего металлического материала и улучшает его адгезию к торцевой поверхности концевой части боковой трубки, что уменьшает вероятность микронатекания воздуха извне вакуумного корпуса через упомянутое уплотнение, то есть повышает степень герметичности вакуумного корпуса и, соответственно, повышает срок службы фотоэлектронного прибора в целом. Также это уменьшает вероятность попадания частиц металлического материала во внутреннее пространство вакуумного корпуса и вероятность возникновения связанных с этим коротких замыканий и автоэмиссионных процессов внутри вакуумного корпуса, тем самым повышает надежность фотоэлектронного прибора. Вместе с этим, поскольку стали нержавеющие хромистые ферритные обладают низким коэффициентом термического расширения, то выполненная из данного вида стали концевая часть боковой трубки при высокотемпературном нагреве и колебаниях температуры в процессе изготовления вакуумного корпуса изменяет свои размеры в незначительной степени. Это предопределяет незначительность разрушающих нагрузок в узле соединения боковой трубки с торцевой панелью и, значит, не оказывает негативное влияние на герметичность вакуумного корпуса фотоэлектронного прибора. Вместе с этим высокое содержание хрома (16-18%) в стали нержавеющей хромистой ферритной обеспечивает формирование на поверхности концевой части боковой трубки хромистой оксидной пленки, которая ограничивает вытекание за границы торцевой поверхности концевой части боковой трубки ковкого уплотняющего индийсодержащего металла при его деформации в процессе изготовления вакуумного корпуса. Это исключает необходимость нанесения дополнительных металлических покрытий вокруг границ упомянутой торцевой поверхности концевой части боковой трубки, тем самым исключает дополнительные затраты труда, материалов и энергоресурсов, то есть повышает технологичность технического решения вакуумного корпуса фотоэлектронного прибора.

Таким образом, технические результаты, которые обеспечивает заявляемая совокупность существенных признаков технического решения вакуумного корпуса фотоэлектронного прибора, состоят в том, что повышается точность позиционирования электродов фотоэлектронного прибора относительно друг друга, уменьшается вероятность растрескивания электродного узла, выполненного с применением стекла, повышается степень герметичности вакуумного корпуса, уменьшается вероятность попадания частиц металлического материала во внутреннее пространство вакуумного корпуса и возникновения обусловленных этим коротких замыканий и автоэмиссионньгх процессов внутри вакуумного корпуса. Указанные технические результаты, в свою очередь, улучшают технико-эксплуатационные показатели фотоэлектронного прибора в целом. Еще одним техническим результатом является исключение дополнительных металлических покрытий вокруг границ торцевой поверхности концевой части боковой трубки, что улучшает технологичность заявляемого технического решения вакуумного корпуса фотоэлектронного прибора.

В вакуумном корпусе фотоэлектронного прибора в качестве стали нержавеющей хромистой ферритной для выполнения концевой части боковой трубки может быть использована, например, сталь марки AISI 430 (обозначение по системе AISI американского института стали и сплавов American Iron and Steel Institute; химический состав, %: С - до 0,12, Si - до 0,75, Mn - до 1,0, S - до 0,03, Р - до 0,045, Cr - 16-18, Fe - остальное), или сталь марки 12X17 ГОСТ 5632-72 (химический состав, %: С - до 0,12, Si - до 0,8, Mn - до 0,8, S - до 0,025, Р - до 0,035, Cr - 16-18, Fe - остальное).

В качестве индийсодержащего металлического материала может быть использован, например, индий или эвтектический сплав индия с оловом.

В вакуумном корпусе фотоэлектронного прибора электродный узел фотоэлектронного прибора может представлять собой фотокатодный узел фотоэлектронного прибора или анодный узел фотоэлектронного прибора.

В вакуумном корпусе фотоэлектронного прибора концевая часть боковой трубки может иметь выступ, выступающий в направлении воображаемой центральной оси и сформированный в положении, более близком к внутренней периферийной поверхности, чем к внешней периферийной поверхности, для предотвращения выступания индийсодержащего металлического материала во внутреннее пространство вакуумного корпуса.

Также в вакуумном корпусе фотоэлектронного прибора концевая часть боковой трубки может иметь выступ, выступающий в направлении воображаемой центральной оси и сформированный в положении, более близком к внешней периферийной поверхности, чем к внутренней периферийной поверхности, для предотвращения выступания индийсодержащего металлического материала наружу вакуумного корпуса.

В вакуумном корпусе фотоэлектронного прибора концевая часть боковой трубки может быть выполнена за одно целое с упомянутой боковой трубкой.

В вакуумном корпусе фотоэлектронного прибора боковая трубка может быть выполнена, по меньшей мере, из двух частей, одной из которых является ее концевая часть.

На фиг. 1 изображено соединение между боковой трубкой вакуумного корпуса фотоэлектронного прибора и его торцевой панелью. Вакуумный корпус фотоэлектронного прибора в одном из вариантов выполнения содержит (фиг. 1) боковую трубку 1 с воображаемой центральной осью (на фиг. не показано), с внутренней периферийной поверхностью 2, с внешней периферийной поверхностью 3 и с концевой частью 4. Концевая часть 4 имеет торцевую поверхность 5. Также заявляемый вакуумный корпус фотоэлектронного прибора содержит торцевую панель 7 и уплотнение 8. Торцевая панель 7 представляет собой электродный узел фотоэлектронного прибора и прикреплена к концевой части 4 боковой трубки 1. Уплотнение 8 выполнено из индийсодержащего металлического материала между концевой частью 4 и торцевой панелью 7. Торцевая панель 7 прижата к торцевой поверхности 5. Концевая часть 4 имеет выступ 6, выступающий в направлении воображаемой центральной оси. Выступ 6 сформирован в положении, более близком к внешней периферийной поверхности 3, чем к внутренней периферийной поверхности 2, для предотвращения выступания индийсодержащего металлического материала уплотнения 8 наружу вакуумного корпуса. Концевая часть 4 является одной из нескольких частей боковой трубки 1, из которых она выполнена.

Заявляемое техническое решение вакуумного корпуса фотоэлектронного прибора осуществляется следующим образом. Из стали нержавеющей хромистой ферритной, например, марки AISI 430 известными методами штамповки или токарной обработки изготавливают концевую часть 4 боковой трубки 1 заданной формы, например, в виде одной отдельной детали, которую затем соединяют с другой частью боковой трубки 1, например, методом пайки в вакууме или в инертной атмосфере, или в водороде, для чего используют, например, медный или серебряный припой. При этом концевую часть 4 выполняют, например, с выступом 6, который формируют выступающим в направлении воображаемой центральной оси боковой трубки 1 в положении, более близком к ее внешней периферийной поверхности 3, чем к ее внутренней периферийной поверхности 2. Для обеспечения адгезии уплотнения 8 из индийсодержащего металлического материала к торцевой поверхности 5, на упомянутую торцевую поверхность 5 напыляют, например, медное или золотое покрытие через хромовый подслой (на фиг. не показано). На торцевую поверхность 5 с напыленным на нее адгезионным покрытием наносят уплотняющий индийсодержащий металлический материал, например, в расплавленном виде. После затвердевания уплотняющего индийсодержащего металлического материала, при необходимости, его массу подрезают до необходимых размеров. Во внутреннем пространстве вакуумного корпуса монтируют, например, микроканальные пластины, газопоглотители и другие необходимые элементы фотоэлектронного прибора (на фиг. не показано). Далее изготовленную сборку подвергают процессам термического и электронного обезгаживания в вакууме при температуре 400°C. Поскольку сталь нержавеющая хромистая ферритная, из которой изготовлена концевая часть 4 боковой трубки 1, содержит предельно малое количество никеля, то при проведении данного высокотемпературного процесса слой интерметаллических соединений индий-никель не формируется. Вместе с этим на поверхности упомянутой концевой части 4, поскольку она выполнена из стали с большим содержанием хрома, образуется хромистая оксидная пленка (на фиг. не показано), которая предотвращает вытекание расплавленного индийсодержащего металлического материала за границы адгезионного покрытия, нанесенного на торцевой поверхности 5 концевой части 4 боковой трубки 1, поэтому в технологическом процессе изготовления вакуумного корпуса по заявляемому техническому решению не выполняют операции по нанесению дополнительных металлических слоев на концевую часть 4 боковой трубки 1 вокруг границ адгезионного покрытия на упомянутой торцевой поверхности 5. По окончании процесса обезгаживания к концевой части 4 боковой трубки 1 прикрепляют в заданном положении предварительно изготовленный и необходимым образом подготовленный электродный узел, фотокатодный или анодный. Для этого электродный узел в качестве торцевой панели 7 укладывают на концевую часть 4 боковой трубки 1 поверх нанесенной на ее торцевую поверхность 5 массы уплотняющего индийсодержащего металлического материала с адгезионным подслоем и, прикладывая определенное усилие к лицевой поверхности упомянутой торцевой панели 7 вдоль воображаемой центральной оси боковой трубки 1, прижимают ее к торцевой поверхности 5 для деформации индийсодержащего металлического материала и герметизации соединения между боковой трубкой 1 и торцевой панелью 7, являющейся электродным узлом фотоэлектронного прибора. Поскольку на стыковочной поверхности между сформированным таким образом уплотнением 8 из индийсодержащего металлического материала и торцевой поверхностью 5 концевой части 4 боковой трубки 1 отсутствует плотный слой интерметаллических соединений индия, то торцевая панель 7, являющаяся электродным узлом фотоэлектронного прибора, беспрепятственно продвигается вдоль воображаемой центральной оси боковой трубки 1 и прикрепляется к концевой части 4 боковой трубки 1 без отклонений от предварительно заданного для нее положения. Таким образом, обеспечивается более высокая точность позиционирования электрода, содержащегося в упомянутом электродном узле фотоэлектронного прибора, относительно других электродов, расположенных во внутреннем пространстве вакуумного корпуса, а в случае изготовления электродного узла с применением стекла, уменьшается вероятность его растрескивания в результате прижатия упомянутого электродного узла в качестве торцевой панели 7 к торцевой поверхности 5. При этом также уменьшается вероятность микронатеканий воздуха извне внутрь вакуумного корпуса через уплотнение 8 из индийсодержащего металлического материала, то есть повышается герметичность вакуумного корпуса, а также уменьшается вероятность попадания частиц металлического материала во внутреннее пространство вакуумного корпуса и возникновения обусловленных этим коротких замыканий и автоэмиссионных процессов внутри вакуумного корпуса. Посредством уплотнения 8 из индийсодержащего металлического материала между концевой частью 4 боковой трубки 1 и торцевой панелью 7 к упомянутой концевой части 4 боковой трубки 1 в качестве электродного узла прикрепляют фотокатодный узел или анодный узел. При этом соответственно к концевым частям 4 на противоположных концах боковой трубки 1 прикрепляют различные электродные узлы, то есть электродные узлы, электроды которых выполнены с возможностью обеспечения фототока только в одном направлении. Причем различные электродные узлы - фотокатодный и анодный - прикрепляют, каждый, к соответствующей концевой части 4 боковой трубки 1 одновременно за одну операцию или на отдельных операциях процесса изготовления вакуумного корпуса фотоэлектронного прибора. Так, если посредством уплотнения 8 из индийсодержащего металлического материала между концевой частью 4 боковой трубки 1 и торцевой панелью 7 к упомянутой концевой части 4 прикрепляют только один из различных электродных узлов, например фотокатодный узел, то последовательность изготовления вакуумного корпуса фотоэлектронного прибора изменяют необходимым образом так, что другой электродный узел, в данном случае анодный, прикрепляют, например, до операции обезгаживания посредством, например, лазерной или дуговой сварки.

Преимущества вакуумных корпусов, изготовленных таким образом по заявляемому техническому решению, перед техническим решением ближайшего аналога показывают результаты проведенных испытаний и измерений. Так, результаты проведенных измерений показали, что в образцах вакуумных корпусов, изготовленных в соответствии с заявляемым техническим решением, отклонения электродных узлов от заданного положения составляют от 3 до 5 мкм, что является допустимым и существенно не влияет на технико-эксплуатационные показатели фотоэлектронного прибора, в отличие от образцов, изготовленных по техническому решению ближайшего аналога, в которых отклонение входной лицевой панели от заданного положения достигает более 100 мкм, а ее перекос составляет 30-50 мкм. Герметичность образцов вакуумных корпусов оценивали по изменению интегральной чувствительности фотокатода в течение 160 часов при температуре 15-25°С и повышенном давлении, а также в течение 56 суток при повышенной температуре 38-42°С и влажности 90-96%. Проверка на герметичность образцов вакуумных корпусов, изготовленных в соответствии с заявляемым техническим решением, подтвердила годность по данному параметру всех изделий в выборке, в отличие от испытанных образцов вакуумных корпусов, изготовленных по техническому решению ближайшего аналога, в которых интегральная чувствительность фотокатода изменялась больше допустимой нормы.

1. Вакуумный корпус фотоэлектронного прибора, содержащий боковую трубку с воображаемой центральной осью, с внутренней периферийной поверхностью, с внешней периферийной поверхностью и с концевой частью на ее конце в направлении воображаемой центральной оси, а также содержащий торцевую панель, прикрепленную к концевой части боковой трубки и представляющую собой электродный узел фотоэлектронного прибора, а также уплотнение, выполненное из индийсодержащего металлического материала между концевой частью боковой трубки и торцевой панелью, при этом концевая часть боковой трубки имеет торцевую поверхность, а торцевая панель прижата к торцевой поверхности концевой части боковой трубки для деформации индийсодержащего металлического материала и герметизации соединения между боковой трубкой и торцевой панелью, отличающаяся тем, что концевая часть боковой трубки выполнена из стали нержавеющей хромистой ферритной.

2. Вакуумный корпус фотоэлектронного прибора по п. 1, отличающийся тем, что электродный узел фотоэлектронного прибора представляет собой фотокатодный узел фотоэлектронного прибора.

3. Вакуумный корпус фотоэлектронного прибора по п. 1, отличающийся тем, что электродный узел фотоэлектронного прибора представляет собой анодный узел фотоэлектронного прибора.

4. Вакуумный корпус фотоэлектронного прибора по п. 1, отличающийся тем, что концевая часть боковой трубки имеет выступ, выступающий в направлении воображаемой центральной оси и сформированный в положении, более близком к внутренней периферийной поверхности, чем к внешней периферийной поверхности, для предотвращения выступания индийсодержащего металлического материала во внутреннее пространство вакуумного корпуса.

5. Вакуумный корпус фотоэлектронного прибора по п. 1, отличающийся тем, что концевая часть боковой трубки имеет выступ, выступающий в направлении воображаемой центральной оси и сформированный в положении, более близком к внешней периферийной поверхности, чем к внутренней периферийной поверхности, для предотвращения выступания индийсодержащего металлического материала наружу вакуумного корпуса.

6. Вакуумный корпус фотоэлектронного прибора по п. 1, отличающийся тем, что концевая часть боковой трубки выполнена за одно целое с упомянутой боковой трубкой.

7. Вакуумный корпус фотоэлектронного прибора по п. 1, отличающийся тем, что боковая трубка выполнена, по меньшей мере, из двух частей, одной из которых является ее концевая часть.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при создании индикаторных устройств для отображения знакографической и видеоинформации. .

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при создании индикаторных устройств для отображения знакографической и телевизионной информации.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при создании индикаторных устройств для отображения знакографической и видеоинформации. .

Фотоумножительная трубка содержит фотокатод (14), электронный умножитель (10), коллектор (11) электронов и питающий провод (12), в которой фотокатод (14) и электронный умножитель (10) расположены в герметизированном прозрачном вакуумном баллоне (8), коллектор (11) электронов и питающий провод (12) соединены с внешним контуром снаружи вакуумного баллона (8), фотокатод (14) образован на всей внутренней поверхности вакуумного баллона (8), и электронный умножитель (10) расположен во внутреннем центре вакуумного баллона (8), чтобы принимать фотоэлектроны с фотокатода (14) во всех направлениях для умножения электронов.

Техническое решение относится к вакуумным фотоэлектронным приборам, в которых для усиления фототока используются микроканальные пластины, а более конкретно к узлу крепления микроканальной пластины внутри вакуумного корпуса вакуумного фотоэлектронного прибора.

Изобретение относится к вакуумным фотоэлектронным приборам, в которых для усиления фототока используются микроканальные пластины, а более конкретно к узлу крепления микроканальной пластины внутри вакуумного корпуса вакуумного фотоэлектронного прибора, и может быть использовано при изготовлении таких упомянутых вакуумных фотоэлектронных приборов, как фотоэлектронные умножители, детекторы фотонов, телевизионные передающие трубки, электронно-оптические преобразователи.

Изобретение относится к фотокатодным узлам вакуумных фотоэлектронных приборов, работающих в ультрафиолетовой области спектра и содержащих фотокатод на основе нитридных соединений галлия, и может быть использовано в конструкциях электронно-оптических преобразователей с прямым переносом изображения, фотоэлектронных умножителей и координатно-чувствительных детекторов с микроканальным усилением, изготавливаемых методом раздельной обработки фотокатодной и корпусных частей.

Изобретение относится к электровакуумной технике, в частности к технологии изготовления фотоэлектронных приборов (ФЭП), содержащих одну или несколько микроканальных пластин (МКП).

Изобретение относится к гибридным фоточувствительным приборам, предназначенным для регистрации излучения малой интенсивности. Технический результат - обеспечение функции стробирования гибридного фоточувствительного прибора при больших напряжениях.

Изобретение относится к электровакуумной технике, к технологии изготовления фотоэлектронных приборов (ФЭП), содержащих одну или несколько микроканальных пластин (МКП).

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к системам, предназначенным для обнаружения различных объектов и наблюдения за ними в условиях ограниченной видимости (в темное время суток, при наличии дождя и тумана, во время снегопада, при задымлении окружающей среды, во время пылевой бури), и может быть использовано при проведении поисково-спасательных работ, в охранных системах, в военном деле, в различных транспортных средствах, например в речных и морских судах.

Изобретение относится к области оптического приборостроения и касается электронно-оптического преобразователя. Преобразователь включает в себя корпус с вакуумно-плотными входным и выходным окнами, фотокатод на основе алмазной пленки, ускоряющие электроды, волоконно-оптическую пластину, люминесцентный экран и геттер.

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и касается спектрометра для вакуумного ультрафиолетового (ВУФ) и мягкого рентгеновского (MP) диапазона.

Изобретение относится к фотоэлектронным приборам, а более конкретно к вакуумным корпусам фотоэлектронных приборов, и может быть использовано в конструкциях таких упомянутых фотоэлектронных приборов, как фотоэлектронные умножители, детекторы фотонов, телевизионные передающие трубки, электронно-оптические преобразователи. Вакуумный корпус фотоэлектронного прибора содержит боковую трубку с воображаемой центральной осью, с внутренней периферийной поверхностью, с внешней периферийной поверхностью и с концевой частью на ее конце в направлении воображаемой центральной оси. Также вакуумный корпус фотоэлектронного прибора содержит торцевую панель, прикрепленную к концевой части боковой трубки и представляющую собой электродный узел фотоэлектронного прибора. Также вакуумный корпус фотоэлектронного прибора содержит уплотнение, выполненное из индийсодержащего металлического материала между концевой частью боковой трубки и торцевой панелью. Концевая часть боковой трубки выполнена из стали нержавеющей хромистой ферритной и имеет торцевую поверхность, а торцевая панель прижата к торцевой поверхности концевой части боковой трубки для деформации индийсодержащего металлического материала и герметизации соединения между боковой трубкой и торцевой панелью. Технический результат - повышение точности позиционирования электродов фотоэлектронного прибора относительно друг друга, уменьшение вероятности растрескивания электродного узла, выполненного с применением стекла, повышении степени герметичности вакуумного корпуса, уменьшении вероятности попадания частиц металлического материала во внутреннее пространство вакуумного корпуса и возникновения обусловленных этим коротких замыканий и автоэмиссионных процессов внутри вакуумного корпуса, а также в исключении дополнительных металлических покрытий вокруг границ торцевой поверхности концевой части боковой трубки. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх