显象管的再生.doc

显象管的再生作者：林和安 发表于电子科学技术1987,6 一、引 言显象管是电视机中最昂贵的部件，其价值占了电视机总值的25。因此，修理损坏了的显象管是必要的。然而一般维修店对显象管的修理不感兴趣，主要原因是过去传统式的再生器虽对旧式显象管的故障有一定的效果，但对1974年后新设计的显象管的故障，却无法施展所长，相反的，还会对部分显象管带来不良的后果。新一代显象管的测试再生器都趋向有效而安全。那些过去被视为无法再生的显象管阴极（因其发射能力已完全丧失），也居然能依靠新的再生仪器而获得再生，再生后还可工作20003000小时。二、显象管阴极为了说明新式再生器研制的基本构思，有必要简述一下显象管的制造过程。显象管的阴极片是由碳酸钡、锶、钙组成的（见图1），它们不能发射电子，只有纯钡、锶、钙才能发射电子。因此每个显象管的阴极在制好后，一定要经过激活才可使用。为了达到这个目的，借助过量电流使灯丝加热至超过碱土金属钡、锶及钙的熔点，从而使碱士金属从碳酸盐中分解、激活而逸出，到达阴极表面。在此过程中，碳酸盐中的碳酸根在真空中气化，随后便被吸气剂吸收掉。激活后的阴极表面只有纯钡、锶及钙等金属原子及无数的细孔，见图2。这种工艺对今后显象管的改进及革新具有重大意义。显象管在使用期间，碳氧成份会从阴极下层逐渐渗到阴极表面与碱土金属的原子再度形戊无发射能力的化公物一BaCO3、SrCO3和CaCO3，阴极度因而丧失了它的发射能力。显象管的亮度和清晰度下降，见图3（耗损了的阴极露出玻璃状及缺少金属的表面，剩下少量的纯金属桥接起来）。这时当然可另换一个新的显象管，但那是非常费钱的，更好的，更廉价的做法就是把显象管的阴极再生，使它重新获得发射能力。三、几种再生方法1电流雪崩法 最早期的再生方法，利用充电电容来进行。从控制栅极（G1）发出强劲的雪崩电流轰击丧失了发射能力的阴极，使之变薄，从而在其表面获得少量的具有发射能力的成份（见图4）。这种再生法相当危险，而且只适用于体积很大的阴极，其成功率不高，现在已无实用价值。2恒定电流法 把再生电流局限于2070mA之间，再生时间假定不变，用此法再生后的阴极性能较前更差。廉价的再生器就是采用恒定电流法的。图5示出了再生电流的再生过程。3加热电流综合法。将显象管内的阴极片加热到900左右，使钡、锶、钙等熔化分离出来，同时阴极中碳酸盐的碳酸根也分离出氧原子和碳原子，尔后在第一栅极与阴极间施加脉冲电压，使之产生30mA的脉冲电流。核电流中包含一部分氧和碳的离子流，离子流以气体形式逸出阴极表面，被阳极的交变电流拉进显象管锥体内，被消气剂吸收掉，从而使阴极表面再生成纯碱土金属原子。在施加脉冲电压时，立即将加热电压切断，这样，钡、锶、钙的熔化物逐步冷却、凝固。由于脉冲电流仍存在阴极内，导致阴极表面形成一层再生的微孔，从而恢复阴极发射电子的功能。见图6（注：图3至图6的代号：A：阴极与阴极载流子间的阴极连接面；Ba；纯钡；Ca：纯钙：Sr；纯锶；F:阴极表面；H：螺旋线灯丝的空间；O：无故射性的碳酸盐BaCO3、CaCO3 、SrCO3；T：阴极载流子；V：纯金属的桥式连接）。这种再生法可利用西德美达厂生产的BMR90型再生器来实现。操作人员可以通过观察测量仪表来控制再生过程，同时还可惜助指示灯的显示，了解阴极在形成中是否会与控制栅极短路。BMR90型再生器也是一台测量仪，可用来测量显象管阴极的预期寿命值。另外，阴极与灯丝间的轻微碰极也可以用该仪器产生的氧化坏来进行隔离。随同这台仪器还提供了大量附件，使BMR90型再生器变成一台多用途的仪器。它除了能再生彩色显象管外，也能再生示波管、摄象管、飞点扫描管及雷达显示管等。借助所提供的附件，它可以测量大约5800种不同型号的显象管。该仪器的方框图，如图7所示。图中，LV：低压部分，HV：高压部分，MU：测试部分，GS：电子枪选择部分，GRC：栅极选择控制部分，HC：灯丝控制部分，RC：再生控制部分，SRU：短路修理部分，NAP：阳极负脉冲部分。4.电流、时间、温度自动控制法。该法应用了微型电脑CRPU（中枢再生程序）。BMR107再生器在工作时先点燃灯丝，然后注入窄脉冲电流。再生数据经过光电耦合器传送至CRPU系统，电脑根据数据，决定如何在最佳情况下再生，同时不断鉴定显象管所发射的电流。电脑根据测定的数值分析，发出再生指令，控制阴极温度、电流及再生时间。一般来说，只需数分钟就能成功地把显象管翻新。随后，电脑发出指令关闭再生电路并切断灯丝电压，再生指示灯也跟着熄灭。BMR107的方框图，可参看图8。图中，GS：枪开关，MS：模式开关，TU：时位，CRPU，中枢程序再生，Sr:短路修理，PS：电源分离器。四、结束语综上所述，通过再生仪器，可使显象管阴极重新获得工作能力。最近经西德美达厂测试，由BMR107再生的显象管，可延长寿命至2000工作小时，而BMR00再生的则长至3000工作小时。在再生工艺中，在加热问题上得出的结论是：阴极越热越好。但热到800时就要小心（该数据是西德FUNKSCHAU杂志实验室所提供的），以免因过热而位阴极变形，甚至熔解而招致短路。BMR107再生时的阴极温度高达800左右，超过钡和锶的熔点，可把占阴极表面约80的钡和锶再生，而BMR90由于具备特别阴极成形控制器，可监控阴极与控制栅极间的距离变化，因此BMR90可以把阴极温度提升至950，大大超过钙、锶和钡的熔点，98的阴极表面会被再生。关于碰损的故障，主要是指栅极和阴极，阴极与灯丝之间的短路。由于沉积物在阴极片上剥落，变成细片而引起短路。极间短路的维修十分简单，对于第一栅和阴极间的短路，通常可利用电容器的强烈放电电流脉冲，使微小沉积物气化消除。阴极和灯丝间短路就要小心处理，否则会烧断灯丝，使显象管报废。处理的方法有二种：1利用BMR90独特的功能，使故障电极周围出现许多细小放电电晕，逐渐形成一个氧化瘤体，把轻微碰极的供热灯丝推开，短路就由氧化环隔离。2灯丝由单独交流变压器供电，使灯丝与地隔离，以免阴极与灯丝的短路引起图象的畸变。笔者希望通过本文，使读者可以举一反三，通过实践来领略