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(xué)技術(shù)1987,6一、引 言顯象管是電視機(jī)中最昂貴的部件，其價(jià)值占了電視機(jī)總值的25。因此，修理?yè)p壞了的顯象管是必要的。然而一般維修店對(duì)顯象管的修理不感興趣，主要原因是過(guò)去傳統(tǒng)式的再生器雖對(duì)舊式顯象管的故障有一定的效果，但對(duì)1974年后新設(shè)計(jì)的顯象管的故障，卻無(wú)法施展所長(zhǎng)，相反的，還會(huì)對(duì)部分顯象管帶來(lái)不良的后果。新一代顯象管的測(cè)試再生器都趨向有效而安全。那些過(guò)去被視為無(wú)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(shí)。二、顯象管陰極為了說(shuō)明新式再生器研制的基本構(gòu)思，有必要簡(jiǎn)述一下顯象管的制造

2、過(guò)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(gè)顯象管的陰極在制好后，一定要經(jīng)過(guò)激活才可使用。為了達(dá)到這個(gè)目的，借助過(guò)量電流使燈絲加熱至超過(guò)堿土金屬鋇、鍶及鈣的熔點(diǎn)，從而使堿士金屬?gòu)奶妓猁}中分解、激活而逸出，到達(dá)陰極表面。在此過(guò)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(wú)數(shù)的細(xì)孔，見圖2。這種工藝對(duì)今后顯象管的改進(jìn)及革新具有重大意義。顯象管在使用期間，碳氧成份會(huì)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(wú)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(lái)）。這時(shí)當(dāng)然可另?yè)Q一個(gè)新的顯象管，但那是非常費(fèi)錢的，更好的，更廉價(jià)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(lái)進(jìn)行。從控制柵極（G1）發(fā)出強(qiáng)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(dāng)危險(xiǎn)，而且只適用于體積很大的陰極，其成功率不高，現(xiàn)在已無(wú)實(shí)用價(jià)值。2恒定電流法 把再生電流局限于2070mA之間，再生時(shí)間假定不變，用此法再生后的陰極性能

4、較前更差。廉價(jià)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(guò)程。3加熱電流綜合法。將顯象管內(nèi)的陰極片加熱到900左右，使鋇、鍶、鈣等熔化分離出來(lái)，同時(shí)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(chǎn)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(yáng)極的交變電流拉進(jìn)顯象管錐體內(nèi)，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(shí)，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(nèi)，導(dǎo)致陰極表面形成一層再生的微孔，從而恢復(fù)陰極發(fā)射電子的功能。見圖6（注：圖3至

5、圖6的代號(hào)：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(wú)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(dá)廠生產(chǎn)的BMR90型再生器來(lái)實(shí)現(xiàn)。操作人員可以通過(guò)觀察測(cè)量?jī)x表來(lái)控制再生過(guò)程，同時(shí)還可惜助指示燈的顯示，了解陰極在形成中是否會(huì)與控制柵極短路。BMR90型再生器也是一臺(tái)測(cè)量?jī)x，可用來(lái)測(cè)量顯象管陰極的預(yù)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(chǎn)生的氧化壞來(lái)進(jìn)行隔離。隨同這臺(tái)儀器還提供了大量附件，使BMR90型再生器變成一臺(tái)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(diǎn)掃描管及雷達(dá)顯示管等。借助所提供的附件，它可以測(cè)量大約5800種不同型號(hào)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(cè)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(yáng)極負(fù)脈沖部分。4.電流、時(shí)間、溫度自動(dòng)控制法。該法應(yīng)用了微型電腦CRPU（中樞再生程序）。BMR107再生器在工作時(shí)先點(diǎn)燃燈絲，然后注入窄脈沖電流。再生數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)光電耦合器傳送至CRPU系統(tǒng)，電腦根據(jù)數(shù)據(jù)，決定如何在最佳情況下再生，同時(shí)不斷鑒定顯象管所發(fā)射的電流。電腦根據(jù)測(cè)

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(shí)間。一般來(lái)說(shuō)，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(guān)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(guān)，MS：模式開關(guān)，TU：時(shí)位，CRPU，中樞程序再生，Sr:短路修理，PS：電源分離器。四、結(jié)束語(yǔ)綜上所述，通過(guò)再生儀器，可使顯象管陰極重新獲得工作能力。最近經(jīng)西德美達(dá)廠測(cè)試，由BMR107再生的顯象管，可延長(zhǎng)壽命至2000工作小時(shí)，而BMR00再生的則長(zhǎng)至3000工作小時(shí)。在再生工藝中，在加熱問(wèn)題上得出的結(jié)論是：陰極越熱越好。但熱到800時(shí)就要小心（該數(shù)據(jù)是西德FUNKSC

8、HAU雜志實(shí)驗(yàn)室所提供的），以免因過(guò)熱而位陰極變形，甚至熔解而招致短路。BMR107再生時(shí)的陰極溫度高達(dá)800左右，超過(guò)鋇和鍶的熔點(diǎn)，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(guò)鈣、鍶和鋇的熔點(diǎn)，98的陰極表面會(huì)被再生。關(guān)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(xì)片而引起短路。極間短路的維修十分簡(jiǎn)單，對(duì)于第一柵和陰極間的短路，通?？衫秒娙萜鞯膹?qiáng)烈放電電流脈沖，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(huì)燒斷燈絲，使顯象管報(bào)廢。處理的方法有二種：1利用BMR90獨(dú)特的功能，使故障電極周圍出現(xiàn)許多細(xì)小放電電暈，逐漸形成一個(gè)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(dú)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(guò)本文，使讀者可以舉一反三，通過(guò)實(shí)踐來(lái)領(lǐng)略其