顯象管的再生

1、顯象管的再生作者：林和安發(fā)表于電子科學技術1987,6一、引 言顯象管是電視機中最昂貴的部件，其價值占了電視機總值的25。因此，修理損壞了的顯象管是必要的。然而一般維修店對顯象管的修理不感興趣，主要原因是過去傳統(tǒng)式的再生器雖對舊式顯象管的故障有一定的效果，但對1974年后新設計的顯象管的故障，卻無法施展所長，相反的，還會對部分顯象管帶來不良的后果。新一代顯象管的測試再生器都趨向有效而安全。那些過去被視為無法再生的顯象管陰極（因其發(fā)射能力已完全喪失），也居然能依靠新的再生儀器而獲得再生，再生后還可工作20003000小時。二、顯象管陰極為了說明新式再生器研制的基本構思，有必要簡述一下顯象管的制造

2、過程。顯象管的陰極片是由碳酸鋇、鍶、鈣組成的（見圖1），它們不能發(fā)射電子，只有純鋇、鍶、鈣才能發(fā)射電子。因此每個顯象管的陰極在制好后，一定要經過激活才可使用。為了達到這個目的，借助過量電流使燈絲加熱至超過堿土金屬鋇、鍶及鈣的熔點，從而使堿士金屬從碳酸鹽中分解、激活而逸出，到達陰極表面。在此過程中，碳酸鹽中的碳酸根在真空中氣化，隨后便被吸氣劑吸收掉。激活后的陰極表面只有純鋇、鍶及鈣等金屬原子及無數(shù)的細孔，見圖2。這種工藝對今后顯象管的改進及革新具有重大意義。顯象管在使用期間，碳氧成份會從陰極下層逐漸滲到陰極表面與堿土金屬的原子再度形戊無發(fā)射能力的化公物一BaCO3、SrCO3和CaCO3，陰極度

3、因而喪失了它的發(fā)射能力。顯象管的亮度和清晰度下降，見圖3（耗損了的陰極露出玻璃狀及缺少金屬的表面，剩下少量的純金屬橋接起來）。這時當然可另換一個新的顯象管，但那是非常費錢的，更好的，更廉價的做法就是把顯象管的陰極再生，使它重新獲得發(fā)射能力。三、幾種再生方法1電流雪崩法 最早期的再生方法，利用充電電容來進行。從控制柵極（G1）發(fā)出強勁的雪崩電流轟擊喪失了發(fā)射能力的陰極，使之變薄，從而在其表面獲得少量的具有發(fā)射能力的成份（見圖4）。這種再生法相當危險，而且只適用于體積很大的陰極，其成功率不高，現(xiàn)在已無實用價值。2恒定電流法 把再生電流局限于2070mA之間，再生時間假定不變，用此法再生后的陰極性能

4、較前更差。廉價的再生器就是采用恒定電流法的。圖5示出了再生電流的再生過程。3加熱電流綜合法。將顯象管內的陰極片加熱到900左右，使鋇、鍶、鈣等熔化分離出來，同時陰極中碳酸鹽的碳酸根也分離出氧原子和碳原子，爾后在第一柵極與陰極間施加脈沖電壓，使之產生30mA的脈沖電流。核電流中包含一部分氧和碳的離子流，離子流以氣體形式逸出陰極表面，被陽極的交變電流拉進顯象管錐體內，被消氣劑吸收掉，從而使陰極表面再生成純堿土金屬原子。在施加脈沖電壓時，立即將加熱電壓切斷，這樣，鋇、鍶、鈣的熔化物逐步冷卻、凝固。由于脈沖電流仍存在陰極內，導致陰極表面形成一層再生的微孔，從而恢復陰極發(fā)射電子的功能。見圖6（注：圖3至

5、圖6的代號：A：陰極與陰極載流子間的陰極連接面；Ba；純鋇；Ca：純鈣：Sr；純鍶；F:陰極表面；H：螺旋線燈絲的空間；O：無故射性的碳酸鹽BaCO3、CaCO3 、SrCO3；T：陰極載流子；V：純金屬的橋式連接）。這種再生法可利用西德美達廠生產的BMR90型再生器來實現(xiàn)。操作人員可以通過觀察測量儀表來控制再生過程，同時還可惜助指示燈的顯示，了解陰極在形成中是否會與控制柵極短路。BMR90型再生器也是一臺測量儀，可用來測量顯象管陰極的預期壽命值。另外，陰極與燈絲間的輕微碰極也可以用該儀器產生的氧化壞來進行隔離。隨同這臺儀器還提供了大量附件，使BMR90型再生器變成一臺多用途的儀器。它除了能再

6、生彩色顯象管外，也能再生示波管、攝象管、飛點掃描管及雷達顯示管等。借助所提供的附件，它可以測量大約5800種不同型號的顯象管。該儀器的方框圖，如圖7所示。圖中，LV：低壓部分，HV：高壓部分，MU：測試部分，GS：電子槍選擇部分，GRC：柵極選擇控制部分，HC：燈絲控制部分，RC：再生控制部分，SRU：短路修理部分，NAP：陽極負脈沖部分。4.電流、時間、溫度自動控制法。該法應用了微型電腦CRPU（中樞再生程序）。BMR107再生器在工作時先點燃燈絲，然后注入窄脈沖電流。再生數(shù)據經過光電耦合器傳送至CRPU系統(tǒng)，電腦根據數(shù)據，決定如何在最佳情況下再生，同時不斷鑒定顯象管所發(fā)射的電流。電腦根據測

7、定的數(shù)值分析，發(fā)出再生指令，控制陰極溫度、電流及再生時間。一般來說，只需數(shù)分鐘就能成功地把顯象管翻新。隨后，電腦發(fā)出指令關閉再生電路并切斷燈絲電壓，再生指示燈也跟著熄滅。BMR107的方框圖，可參看圖8。圖中，GS：槍開關，MS：模式開關，TU：時位，CRPU，中樞程序再生，Sr:短路修理，PS：電源分離器。四、結束語綜上所述，通過再生儀器，可使顯象管陰極重新獲得工作能力。最近經西德美達廠測試，由BMR107再生的顯象管，可延長壽命至2000工作小時，而BMR00再生的則長至3000工作小時。在再生工藝中，在加熱問題上得出的結論是：陰極越熱越好。但熱到800時就要小心（該數(shù)據是西德FUNKSC

8、HAU雜志實驗室所提供的），以免因過熱而位陰極變形，甚至熔解而招致短路。BMR107再生時的陰極溫度高達800左右，超過鋇和鍶的熔點，可把占陰極表面約80的鋇和鍶再生，而BMR90由于具備特別陰極成形控制器，可監(jiān)控陰極與控制柵極間的距離變化，因此BMR90可以把陰極溫度提升至950，大大超過鈣、鍶和鋇的熔點，98的陰極表面會被再生。關于碰損的故障，主要是指柵極和陰極，陰極與燈絲之間的短路。由于沉積物在陰極片上剝落，變成細片而引起短路。極間短路的維修十分簡單，對于第一柵和陰極間的短路，通?？衫秒娙萜鞯膹娏曳烹婋娏髅}沖，使微小沉積物氣化消除。陰極和燈絲間短路就要小心處理，否則會燒斷燈絲，使顯象管報廢。處理的方法有二種：1利用BMR90獨特的功能，使故障電極周圍出現(xiàn)許多細小放電電暈，逐漸形成一個氧化瘤體，把輕微碰極的供熱燈絲推開，短路就由氧化環(huán)隔離。2燈絲由單獨交流變壓器供電，使燈絲與地隔離，以免陰極與燈絲的短路引起圖象的畸變。筆者希望通過本文，使讀者可以舉一反三，通過實踐來領略其