电极制造方法

专利名称：电极制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电极制造方法。具体地讲，本发明涉及一种可将电极的金属杆高效焊接在一起的电极制造方法。
每个针形电极分别包含一个极芯和一根与极芯相连的引线。极芯容纳在玻璃容壳中，并且是由钨(W)制成的。引线从玻璃容壳向外延伸，并且是由镍(Ni)或锰镍合金(Mn-Ni)制成的。为了获得针形电极，钨杆的一端焊接在镍制引线的一端上。具体地讲，在钨杆端部保持对接在镍制引线端部上的情况下，电流在钨杆与镍制引线之间流过。由于镍制引线的熔点相当低，因此镍制引线端部会熔化并且包围在钨杆端部上，从而实现焊接。一个球形熔接部分形成在被焊接的镍制引线端部上，并且用于将针形电极定位在玻璃容壳中。
一个环形阴极件连接在作为阴极的针形电极的钨杆上，该阴极件是由含有铯化合物的烧结金属制成的，并且用于提高电子放射效率。环形阴极件具有一个中心孔，用于被针形电极穿过。环形阴极件被挤压并变形，再通过敛缝操作而连接在针形电极上。出于牢固敛缝的目的，针形电极钨杆的表面上设有由微型凹槽和划痕构成的随机图案。
形成在钨杆与镍制引线之间的球形熔接部分需要具有规则的形状和尺寸，以便于将针形电极定位在玻璃容壳中。然而，球形熔接部分的形状会随着焊接条件的变化而变化，并且难以获得规则的共同形状。
在针形电极的传统制造技术中，凹槽或划痕的随机图案是在钨杆的制作过程中通过切割、刮削、腐蚀或其他方式形成的。然而，为产生随机图案而需要采用的步骤数量太多。因此，针形电极的制造成本因加工步骤复杂而无法降低。
为了实现本发明的上述以及其他目的和优点，提供了一种用于制造闪光放电管针形电极的电极制造方法，针形电极包含一个具有第一端部的第一金属杆和一个具有与第一端部相连的第二端部的第二金属杆。在这种电极制造方法中，第一和第二杆被相应的第一和第二夹头机构夹持住，其中第一和第二端部彼此面对着。通过移动第一和第二夹头机构中的至少一个，第一和第二端部被彼此推压在一起。在第一和第二端部彼此推压着的情况下，第一和第二夹头机构被供应电流，从而利用电阻焊接将第一和第二杆焊接在一起。
在焊接步骤中，第二端部熔化而形成一个球形熔接部分，该球形熔接部分包围并紧固在第一端部上。
闪光放电管包含一个容壳，其在内部封装着放电气体。第二针形电极穿通并紧固在容壳上。前述针形电极插入容壳中，其中第二杆从容壳向外延伸，第一杆布置在容壳中，而且前述针形电极与第二针形电极相反安置。球形熔接部分安置在容壳的外表面上。
此外，在第二夹头机构供应第二杆之前，第一杆从第一夹头机构中伸出的量被调节。
球形熔接部分在焊接完成后的直径大于其沿着针形电极的轴向看时的厚度。
第一和第二夹头机构包含第一和第二双向夹头，第一双向夹头沿第一夹紧方向夹紧第一杆，第二双向夹头沿第二夹紧方向夹紧第二杆，第一和第二夹紧方向基本上彼此垂直。
第一杆具有直径Dw，而第一杆从第一夹头机构中伸出的量为0.6Dw至1.5Dw。
第一杆中包含钨。
针形电极是一个针形阴极，并且还包含一个紧固在第一杆上的环形阴极件。此外，第一杆的表面要经受表面处理。在表面处理之后，阴极件被紧固在第一杆上。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于制造闪光放电管针形电极的电极制造方法，针形电极包含一个第一金属杆和一个环形阴极件，阴极件紧固在第一杆上，用以提高电子发射效率。在这种电极制造方法中，通过施加激光而在第一杆上成形出一个凹槽。阴极件被紧固在凹槽上。
此外，在凹槽成形步骤中，气体吹向第一杆，以将成形凹槽时产生的金属渣吹掉。
第一杆具有一个布置在阴极件远侧的第一端部。针形电极还包含一个具有与第一端部相连的第二端部的第二金属杆。另外，在凹槽成形步骤之前，第二杆与第一杆连接起来。
阴极件沿针形电极的轴向具有尺寸Lc，凹槽沿轴向的宽度为0.1Lc至1.5Lc。
第一杆具有直径Dw，凹槽的深度为0.03Dw至0.4Dw。
阴极件中包含铯。
根据本发明的另一个方面，第一杆要经受喷丸处理，以使第一杆获得表面粗糙度。在喷丸处理之后，阴极件被紧固在第一杆上。
此外，阴极件被挤压并变形，以将阴极件连接在第一杆上。
第一杆具有一个布置在阴极件远侧的第一端部。针形电极还包含一个具有与第一端部相连的第二端部的第二金属杆。此外，在凹槽成形步骤之前，第二杆与第一杆连接起来。
这样，用于构成电极的金属杆可以高效焊接在一起，从而可以以低成本制造出电极。


图1是一种闪光放电管的解释性的竖直剖视图；图2是闪光放电管的分解透视图；图3是一种用于制造针形阴极的生产线的布置图；图4是用于夹紧针形阴极的夹头的局部断开透视图；图5A是用于显示阴极芯和引线之间的相对位置的解释性正视图；图5B是用于显示阴极芯和引线的对接操作的解释性正视图；图6是用于显示阴极芯和引线的焊接操作的解释性正视图；图7A是针形阴极被施加激光时的状态的横断面图；图7B是针形阴极在形成了凹槽后的状态的横断面图；图8是用于制造闪光放电管的过程的流程图；图9A是用于显示将玻璃珠安装到位于加热支承板上的针形阴极上后的状态的解释性竖直剖视图；图9B是用于显示讲环形阴极件安装到针形阴极上后的状态的解释性竖直剖视图；图10是用于显示玻璃容壳的密封操作的解释性竖直剖视图；图11是用于显示针形阴极上的各种尺寸的局部断开正视图；图12是阴极芯的伸出量与球形熔接部分的形状之间的关系的曲线图；图13是一种电压施加模式的曲线图；图14是焊接时间与球形熔接部分的形状之间的关系的曲线图；图15是另一种优选电压施加模式的曲线图；图16是用于显示一种凹槽的局部断开正视图；图17是用于显示一种通过两次施加激光而形成的双凹槽的局部断开正视图；图18是用于显示环形阴极件的尺寸的竖直剖视图。
针形阴极6包含一个作为极芯的阴极芯12和一根引线13。阴极芯12容纳在容壳3中。引线13从容壳3向外伸出，并且用于连接到一个印刷电路板上。一个球形熔接部分14通过焊接而形成在阴极芯12与引线13之间。
阴极芯12由钨(W)成形为杆状。一个凹槽或槽20形成在阴极芯12上，用以连接环形电极部分8。引线13由镍(Ni)制成，其直径等于或大于阴极芯12的直径。球形熔接部分14通过焊接而形成在阴极芯12与引线13之间，即引线13局部熔化而覆盖在阴极芯12的一端上。
阴极芯12也可以由除钨以外的材料制成。阴极芯12的材料实例有镍钴铁合金、镍铁合金和钼合金。引线13也可以由除镍以外的材料制成。引线13的材料实例有锰镍合金(Mn-Ni)、钴镍铁合金、镍铁合金和钼合金。针形阳极7包含一个作为极芯的阳极芯16、一根引线17和一个球形熔接部分18，它们类似于针形阴极6中的那些元件。阳极芯16的长度与阴极芯12不同。除此之外，针形阳极7以与针形阴极6相同的方式由相同的材料中制作出来。
玻璃珠9和10被成形为环形。孔9a和10a形成在玻璃珠9和10中，用以被针形阴极阳极6和7的阴极芯12和阳极芯16穿过。在被阴极芯12和阳极芯16穿过后，玻璃珠9和10被一个加热器加热，并且熔接在阴极芯12和阳极芯16上。之后，玻璃珠9和10插入容壳3的开口4和5中，再被一个加热器加热和熔化，从而紧密地封闭和密封住容壳3。
环形阴极件8中的成分包含金属和铯化合物。首先，金属粉末被成形为环形并且被烧结。之后，铯化合物添加到环形金属上并被处理。在操作时，环形阴极件8能够在放电过程中保持高效发射电子。为了固定环形阴极件8，环形阴极件8被安置在阴极芯12上的凹槽20处，再通过敛缝操作而被挤压和变形，从而实现牢固连接。
图3中示意性地示出了用于制造针形阴极6的生产线。生产线由焊接工序和凹槽成形工序组成。在焊接工序中，一个用作阴极芯12的钨杆22被焊接到用作引线13的镍杆23上，以获得针形阴极6。在凹槽成形工序中，凹槽20形成在针形阴极6的阴极芯12上。关于焊接工序，生产线包含一个分度台24以及第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八工位25、26、27、28、29、30、31和32。分度台24被带动着以45度的单位角度步进式旋转。这八个工位25-32布置在分度台24中的每个托架停止的地方。在这八个工位25-32中分别布置着不同的装置。
八个夹头机构34或双向夹头布置在分度台24上，用以夹紧钨杆22。每个夹头机构34分别包含两个爪或臂35和一个用于使爪35在夹紧钨杆22的第一位置和释放钨杆22的第二位置之间移动的移位器。在图4中，爪35的接触壁中形成了槽或凹槽，它们的形状适合于装配在钨杆22的外表面上。所述凹槽使得钨杆22能够被高精度夹紧。移位器的实例有螺线管、凸轮机构和类似物。夹头机构34以这样的力夹紧钨杆22，即钨杆22不会沿轴向偏移，同时又不会在被俘获的钨杆22中留下裂痕或缺陷。
八个夹头机构37或双向夹头面对着相应的夹头机构34布置在分度台24上，用以夹紧镍杆23。每个夹头机构37分别包含两个爪或臂38和一个用于使爪38在夹紧镍杆23的第一位置和释放镍杆23的第二位置之间移动的移位器。爪3 8的接触壁中形成了槽或凹槽，它们的形状适合于装配在镍杆23的外表面上。所述凹槽使得镍杆23能够被高精度夹紧。移位器的实例有螺线管、凸轮机构和类似物。夹头机构37以这样的力夹紧镍杆23，即镍杆23不会沿轴向偏移，同时又不会在被俘获的镍杆23中留下裂痕或缺陷。
在图4中，夹头机构34的爪35可以沿着夹紧方向移动，该方向垂直于夹头机构37的爪38的移动方向。这种结构的优点是，夹头机构34和37的移位器可以布置在彼此远离的位置上，从而可以减小分度台24的总体尺寸。此外，钨杆22和镍杆23可以具有较高的同心度。另外，夹头机构34和37分别与被夹持着的钨杆22和镍杆23相连，从而构成了包含在电阻焊接装置中的焊接电极。夹头机构34和37的材料实例包括铬铜合金(Cu-Cr)、钨铜合金(Cu-W)、超硬材料和类似物以及至少两种上述材料的组合，以实现具有良好导电率的目的。
一个钨杆供应装置40在分度台24的周边上布置在第一工位25中，并且包含一个送料器和一个抓取一安置机构或拾取机构。供料器将独立的生产线中加工出来的钨杆22校直，抓取一安置机构将钨杆22从供料器中单独拾取，并将钨杆22输送到夹头机构34的爪35之间的空间中。
一个伸出调节装置42布置在第二工位26中，用以调节钨杆22从夹头机构34的一端伸出的长度Ls。关于伸出调节装置42，长度Ls是预定并储存的。在伸出调节装置42启动之前，钨杆供应装置40使夹头机构34处在这样的状态，即钨杆22从夹头机构34中伸出一个比长度Ls充分大的预定量。之后，伸出调节装置42被控制着将钨杆22向着夹头机构34的内侧移动，以将伸出量减小到长度Ls。
一个镍杆供应装置44布置在第三工位27中。首先，连续长度和恒定宽度的镍丝被制造出来，再被卷绕在一个卷轴上，并被装入镍杆供应装置44中。镍杆供应装置44将镍丝从卷轴上抽出，并且利用摩擦辊或类似物将镍丝展直。之后，镍丝被溶剂和无纺布或其他纤维擦拭材料擦拭，以去除尘土、粉末状污物、油性成分和类似物。此后，通过将镍丝切割成预定长度而制作出镍杆23。镍杆23就这样获得了，再被抓取一安置机构传输到夹头机构37，并被爪38夹紧。在图5A中，钨杆22的端部和镍杆23的端部彼此面对着。
一个对接装置46布置在第四工位28中，用以带动夹头机构37移向夹头机构34。在图5B中，镍杆23的端部前进而接合在钨杆22的端部上。一根弹簧装于对接装置46中，并且施加一个在常态下保持恒定的力，以将镍杆23推压在钨杆22上。
一个电阻焊接装置49布置在第五工位29中。电阻焊接装置49导致电流在夹头机构34和37之间流过。在图6中，钨杆22和镍杆23因电流和压力的作用而被加热。镍杆23的端部熔化并覆盖在钨杆22的端部上，以将钨杆22和镍杆23彼此焊接在一起。应当指出，电流沿着从夹头机构34向夹头机构37的方向流过，从而可以根据珀耳帖效应产生热量。
在第六工位30中，镍杆23从其被夹头装置37的夹持中释放。夹头机构37离开夹头机构34。在第七工位31中，布置着一个抓取一安置装置51，用以接收来自夹头机构34的针形阴极6，并将针形阴极6供应到凹槽成形工序的一个工位中。应当指出，如果在焊接时在电阻焊接装置49或其他装置中产生一个报警信号，则针形阴极6会被供应到第八工位32中，而不会移至凹槽成形工序的区域中。在第八工位32中，夹头机构34打开而将被判断为不可接受的针形阴极6清除，从而收集缺陷电极。
关于凹槽成形工序，设有一个分度台54以及第一、第二、第三、第四、第五和第六工位55、56、57、58、59和60。分度台54的直径小于分度台24的直径，并且被带动着以60度的单位角度步进式旋转。这六个工位55-60布置在分度台54中的每个托架停止的地方。
六个电极夹头62布置在分度台54的上表面上，用以夹紧针形阴极6的引线13，即焊接后的镍杆23。电极夹头62包含一对爪或臂和一个移位器。爪夹紧引线13。移位器用于使爪在夹紧引线13的第一位置和释放引线13的第二位置之间移动。移位器的实例有螺线管、凸轮机构和类似物。
在位于分度台54周边的第一工位55中，抓取一安置装置51用于供应来自焊接工序第七工位31的针形阴极6。针形阴极6被电极夹头62夹紧。一个电极定位装置64布置在第二工位56中，用以调节被电极夹头62夹持着的针形阴极6的位置。
一个激光加工装置66和一个气体喷射装置67布置在第三工位57中。激光加工装置66由一个YAG(钇铝石榴石)激光器系统构成，并且如图7A所示向针形阴极6的阴极芯12发射激光，以形成凹槽20。见图7B。在利用激光形成凹槽20时，气体喷射装置67向着针形阴极6喷射氮气，以将熔化的钨渣从针形阴极6上吹掉，从而去除残渣。
一个形状检测装置69布置在第四工位58中。形状检测装置69包含一个摄像机单元和一个控制单元。摄像机单元拾取针形阴极6的图像，以获得图像数据。控制单元储存着基准数据，并将来自摄像机单元的图像数据与基准数据作比较，以判断凹槽20的尺寸，或者判断凹槽20的形状的可接受性。
在第五工位59中，电极夹头62打开，以将针形阴极6卸下。一个制品接收器或容器71布置在第五工位59中，用以接收针形阴极6，并将它们输送到后续的闪光放电管生产线中。如果针形阴极6在第四工位58的形状检测装置69中被判断为不可接受，则针形阴极6将移过第五工位59，而不从电极夹头62中卸下。在针形阴极6到达第六工位60后，针形阴极6会在第六工位60中从电极夹头62上排出。第六工位60中的一个缺陷制品接收器或容器72接收针形阴极6，并收集如此陆续产生的缺陷电极。应当指出，针形阳极7的生产线与针形阴极6的生产线基本相同，只是没有位于第七工位31和凹槽成形工序中的各个元件。至于针形阳极7的生产线中的细节，请参看前面对针形阴极6的生产线所作描述。
针形阴极6和针形阳极7被输送到闪光放电管生产线中。图8中示出了一个加工步骤流程图，闪光放电管生产线基于该流程图生产闪光放电管。图9A中示出了一个加热支承板75或加热器夹具，其包含数百个保持孔76。供应到生产线中的针形阴极6通过引线13的进给而被插入每个保持孔76中。加热支承板75是板形的，它由碳制成，并且包含规则排列的保持孔76。数百个针形阴极6在加热支承板75中被同时处理。
在针形阴极6被支承在加热支承板75上的情况下，玻璃珠9被供应，以使针形阴极6的阴极芯12插入玻璃珠9中。针形阴极6、玻璃珠9与加热支承板75一起被加热器加热。这样，玻璃珠9熔化并熔接在针形阴极6上。
在图9B中，针形阴极6的阴极芯12插入环形阴极件8中，该环形阴极件通过敛缝操作而被挤压和变形，从而牢固地连接在针形阴极6上。这里使用的敛缝方法和装置的一个实例公开在JP-A 6-230456中。
利用与针形阴极6类似的方式，针形阳极7被安置在加热支承板75中。玻璃珠10被熔化和熔接。之后，容壳3被供应到针形阳极7上并被针形阳极7穿过，再被加热器加热。这样，玻璃珠10和容壳3被熔化和熔接在一起，以将针形阳极7固定在容壳3上。
之后，针形阴极6插入被加热支承板75保持着的容壳3中。容壳3上的带有针形阴极6的部分被加热支承板75保持着并被加热。见图10。在充填了氮气的状态下，热量被供应。容壳3被封闭和密封。与此同时，氮气被封闭在闪光放电管2中。在完成了闪光放电管后，针形阴极6的引线13和针形阳极7的引线17被切割成预定的长度。之后，闪光放电管要经受闪光发射检测。如果闪光放电管2在检测后被判断为可被接受，则容壳3被涂覆一层ITO(氧化铟锡)薄膜。在闪光放电管2被输送出来之前，闪光放电管2的外观要被检测。实例在图11中，针形阴极6的阴极芯12的直径Dw为0.6mm，长度Lw为4.5mm。引线13的直径Dn为0.8mm。针形阴极6的总长度Ld为19.5mm。球形熔接部分14的直径Db为0.95-1.13mm，沿电极轴向的尺寸Lb优选为0.8mm。针形阳极7与针形阴极6的差别在于，阳极芯16的长度为3.5mm，而且针形阳极7的总长度为18.5mm。除了这些，针形阳极7的尺寸与针形阴极6相同。
在针形阴极6中，球形熔接部分14的尺寸Lb对于保持闪光放电管2的质量而言是一项重要因素。球形熔接部分14用于将针形阴极6定位在容壳3上。如果尺寸Lb太大，则阴极芯12的长度Lw会变得太小。。如果尺寸Lb太小，则阴极芯12的长度Lw会变得太大。这样，阴极芯12与阳极芯16之间的距离容易不均，放电时的电弧长度也会变化。因此，球形熔接部分14优选具有将一个球体沿一个方向压缩而形成的类似于南瓜的椭球形状，而非将一个球体沿一个方向拉伸而形成的类似于橄榄球的椭球形状。换言之，球形熔接部分14应满足这样的条件即Lb＜Db，而非Lb＞Db。
我们通过改变焊接条件而制作出了大量的由钨杆22和镍杆23组合成的电极6，以探求制造具有上述规则尺寸的球形熔接部分14的最佳条件。其结果是，现已观测到，球形熔接部分14的形状取决于很多因素，它们是钨杆22从夹头机构34的端部伸出的长度、钨杆22推压在镍杆23上的力、电阻焊接时施加的电压以及电压的施加时间。
根据前述观测结果，通过改变钨杆22的伸出量Ls和电压，钨杆22和镍杆23被以这样的方式焊接在一起，即球直径Db保持在大约1mm。电极长度Lw、球直径Db和球尺寸Lb被测量并且显示于图12中的曲线图中。应当指出，为了测量制作出了十个实验用电极试样。图12中所示的值是这十个试样的平均值。图13中示出了一种电压施加模式。钨杆22和镍杆23在预热电压级别P3预热40ms，再在加热电压级别P4加热55ms，以实现通过熔化镍杆23而进行焊接的主要过程。
根据图12中的数据可以看出，即使是在伸出量Ls变化的情况下，也可以通过改变电压而使球直径Db保持恒定。此外，随着伸出量Ls的增大，球尺寸Lb也变大。此外，随着伸出量Ls的增大，极芯长度Lw成反比减小。出现这种结果的原因据认为在于，钨杆22和镍杆23上的除对接部分之外的部分被流过的电流加热了。现已发现，钨杆22的伸出量Ls优选在0.8Dw至1.5Dw的范围内，并且优选为0.7mm左右。
此外，还利用其他试样作了实验。为了检测球形熔接部分14的形状与焊接时间之间的关系，钨杆22的伸出量Ls被唯一确定为0.7mm。焊接时间确定为10ms和75ms。之后，电极长度Lw、球直径Db和球尺寸Lb被测量。应当指出，为了测量制作出了十个实验用电极试样。图14中所示的值是这十个试样的平均值。图15中示出了一种电压施加模式。钨杆22和镍杆23在加热电压级别P4加热一段时间T4(ms)，以实现通过熔化镍杆23而进行焊接的主要过程。
作为实验结果，当焊接时间为10ms时，只有在电压P3设置为接近1.5V或更高时，镍杆23才会熔化。当焊接时间为75ms时，镍杆23可以在0.7V以下的电压下熔化。因此，如果焊接时间缩短，则电压必须提高。在高电压实验中，钨杆22和镍杆23上的除对接部分之外的部分被明显加热，从而导致球形熔接部分14呈现为将一个球体沿一个方向拉伸而形成的类似于橄榄球的椭球形状。在焊接时间较长时，球形熔接部分14呈现为将一个球体沿一个方向压缩而形成的类似于南瓜的椭球形状。然而，在这种情况下，容易因氧化和推压方向偏心而引起问题。在这种情况下，现已发现优选的焊接时间为50ms。应当指出，针形阳极7的优选焊接条件与前面所述相同。
试样S在图16中，用于连接环形阴极件8的凹槽20具有宽度Lm和深度Dm。具体地讲，凹槽20的宽度为Lm＝0.4mm，深度为Dm＝0.05mm。为了获得这种尺寸，激光加工装置66和气体喷射装置67以下面的条件操作激光器输出能量 6J脉冲宽度 3ms激光束直径 0.6mm气体流率 20升/分试样No.1作为试样S的一种改型，凹槽20的宽度为Lm＝0.58mm，深度为Dm＝0.13mm。为了获得这种尺寸，激光加工装置66和气体喷射装置67以下面的条件操作激光器输出能量 14.7J脉冲宽度 1ms激光束直径 0.6mm峰值输出功率 3.8kW焦距 55mm气体流率 30升/分试样No.2此外，试样No.2是具有双凹槽或槽80的实例，如图17所示。激光束两次施加到阴极芯12的不同位置上。双凹槽80的宽度为Lm＝1.10mm，深度为Dm＝0.13mm。根据现有技术的对比实例称作试样No.3。对于任一试样No.1、2、3，均通过敛缝操作连接了环形阴极件8，再接受拉脱所需的力的测量。由此获得了实测结果，并且显示在表1中。
表1

在设计电极时，出于牢固连接的目的，将环形阴极件8拉脱所需的力的平均值应当在1kgf或以上，最小值应当在0.5kgf或以上。在本发明的实例中，在利用激光器加工出凹槽后，将环形阴极件8拉脱所需的力的平均值为1kgf或以上，最小值为0.5kgf或以上。根据上述结果可以看出，在形成凹槽时应当满足下面的条件。请注意，Lc是环形阴极件8在轴向的尺寸。见图18。
0.1Lc≤Lm≤0.8Lc0.03Dw≤Dm≤0.4Dw凹槽20或双凹槽80可以具有椭圆形、卵形、四边形或类似形状中的任意一种。为了提高拉脱所需的力，凹槽20或双凹槽80中的单个间隙的数量可以在1-6的范围内。
在上面的实施例中，凹槽20形成在针形阴极6中，用以牢固连接环形阴极件8。除此之外，针形阴极6也可以经受喷丸修整处理，从而获得一定的表面粗糙度(单位为μm)，以实现同一目的。表2中示出了利用弹丸直径为#46和#60的弹丸对钨杆22作喷丸修整处理后获得的表面粗糙度。应当指出，喷丸处理方法包含以下步骤将多个钨杆22安置在一个滤器、罩网、篮笼或适宜的容器中，以低转速旋转容器，在预定的气压下向钨杆22喷射弹丸。除了喷砂时间以外，该方法还要满足下面所述的其余条件吹气压力2kgf/cm2容器转数40rpm钨杆22的数量30,000钨杆22的长度5.1mm弹丸材料氧化铝表2

综上所述，在喷丸时间为10-15分钟时，由于Ra≥0.9μm，并且Rmax≥10μm，因此可以获得足够的表面粗糙度。这种表面粗糙度等于或高于传统制品。因此，可以确认能够获得至少为1kgf的拉脱力。此外，喷丸修整处理的附加作用是便于焊接，这是因为钨杆22的所有表面，包括其端面，均被糙化。还可以在将钨杆22焊接到镍杆23上之后对针形阴极6作喷丸修整处理。这样可以带来额外的作用，即通过喷丸处理可以在焊接时防止在熔池表面上产生过多的镍材料飞溅。
在前面的各个实施例中，极芯12、16、22具有直径Dw，极芯12、16、22从第一夹头机构34中伸出的量Ls为0.8Dw至1.5Dw。然而，极芯12、16、22从第一夹头机构34中伸出的量Ls也可以是0.6Dw至1.5Dw。在前面的各个实施例中，阴极件8的轴向尺寸为Lc，凹槽20、80的轴向宽度Lm为0.1Lc至0.8Lc。然而，凹槽20、80的轴向宽度Lm也可以是0.1Lc至1.5Lc。
尽管前面参照附图而通过优选实施例完整地描述了本发明，但各种变化和修改对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。因此，除非这些变化和修改脱离了本发明的范围，否则应当认为它们包含在本发明内。
权利要求
1.一种用于制造闪光放电管针形电极的电极制造方法，上述针形电极包含一个具有第一端部的第一金属杆和一个具有与上述第一端部相连的第二端部的第二金属杆，上述电极制造方法包括以下步骤分别利用第一和第二夹头机构夹持住上述第一和第二杆，其中上述第一和第二端部彼此面对着；移动上述第一和第二夹头机构中的至少一个，以将上述第一和第二端部彼此推压在一起；在上述第一和第二端部彼此推压着的情况下，向上述第一和第二夹头机构供应电流，从而利用电阻焊接将上述第一和第二杆焊接在一起。
2.如权利要求1所述的电极制造方法，其特征在于，在上述焊接步骤中，上述第二端部熔化而形成一个球形熔接部分，上述球形熔接部分包围并紧固在上述第一端部上。
3.如权利要求2所述的电极制造方法，其特征在于，上述闪光放电管包含一个容壳，其在内部封装着放电气体；第二针形电极，其穿通并紧固在上述容壳上；前述针形电极插入上述容壳中，其中上述第二杆从上述容壳向外延伸，上述第一杆布置在上述容壳中，而且前述针形电极与上述第二针形电极相反安置；上述球形熔接部分安置在上述容壳的外表面上。
4.如权利要求2所述的电极制造方法，还包括这样一个步骤在上述第二夹头机构供应上述第二杆之前，调节上述第一杆从上述第一夹头机构中伸出的量。
5.如权利要求4所述的电极制造方法，其特征在于，上述球形熔接部分在焊接完成后的直径大于其沿着上述针形电极的轴向看时的厚度。
6.如权利要求5所述的电极制造方法，其特征在于，上述第一和第二夹头机构包含第一和第二双向夹头，上述第一双向夹头沿第一夹紧方向夹紧上述第一杆，上述第二双向夹头沿第二夹紧方向夹紧上述第二杆，上述第一和第二夹紧方向基本上彼此垂直。
7.如权利要求6所述的电极制造方法，其特征在于，上述第一杆具有直径Dw，上述第一杆从上述第一夹头机构中伸出的量为0.6Dw至1.5Dw。
8.如权利要求7所述的电极制造方法，其特征在于，上述第一杆中包含钨。
9.如权利要求1所述的电极制造方法，其特征在于，上述针形电极是针形阴极，并且还包含一个紧固在上述第一杆上的环形阴极件；上述方法还包括以下步骤对上述第一杆的表面作表面处理；在上述表面处理之后将上述阴极件紧固在上述第一杆上。
10.如权利要求9所述的电极制造方法，其特征在于，上述表面处理步骤包含在上述第一杆上成形出一个凹槽；在上述紧固步骤中，上述阴极件紧固在上述凹槽上。
11.如权利要求10所述的电极制造方法，其特征在于，在上述表面处理步骤中，激光用于成形上述凹槽。
12.如权利要求9所述的电极制造方法，其特征在于，上述表面处理是喷丸处理，以使上述第一杆获得表面粗糙度；上述方法还包括这样一个步骤将上述阴极件挤压变形，以将上述阴极件连接在上述第一杆上。
13.一种用于制造闪光放电管针形电极的电极制造方法，上述针形电极包含一个第一金属杆和一个环形阴极件，上述阴极件紧固在上述第一杆上，用以提高电子发射效率，上述电极制造方法包括以下步骤通过施加激光而在上述第一杆上成形出一个凹槽；将上述阴极件紧固在上述凹槽上。
14.如权利要求13所述的电极制造方法，还包括这样一个步骤在上述凹槽成形步骤中，向上述第一杆吹送气体，以将成形上述凹槽时产生的金属渣吹掉。
15.如权利要求14所述的电极制造方法，其特征在于，上述第一杆具有一个布置在上述阴极件远侧的第一端部；上述针形电极还包含一个具有与上述第一端部相连的第二端部的第二金属杆；上述方法还包括这样一个步骤在上述凹槽成形步骤之前，将上述第二杆与上述第一杆连接起来。
16.如权利要求15所述的电极制造方法，其特征在于，上述阴极件沿上述针形电极的轴向具有尺寸Lc，上述凹槽沿上述轴向的宽度为0.1Lc至1.5Lc。
17.如权利要求15所述的电极制造方法，其特征在于，上述第一杆具有直径Dw，上述凹槽的深度为0.03Dw至0.4Dw。
18.如权利要求17所述的电极制造方法，其特征在于，上述阴极件中包含铯。
19.一种用于制造闪光放电管针形电极的电极制造方法，上述针形电极包含一个第一金属杆和一个环形阴极件，上述阴极件紧固在上述第一杆上，用以提高电子发射效率，上述电极制造方法包括以下步骤对上述第一杆作喷丸处理，以使上述第一杆获得表面粗糙度在上述喷丸处理之后，将上述阴极件紧固在上述第一杆上。
20.如权利要求19所述的电极制造方法，还包括这样一个步骤将上述阴极件挤压变形，以将上述阴极件连接在上述第一杆上。
21.如权利要求20所述的电极制造方法，其特征在于，上述第一杆具有一个布置在上述阴极件远侧的第一端部；上述针形电极还包含一个具有与上述第一端部相连的第二端部的第二金属杆；上述方法还包括这样一个步骤在上述凹槽成形步骤之前，将上述第二杆与上述第一杆连接起来。
全文摘要
一种闪光放电管包含一个针形电极。该针形电极具有一个带第一端部的钨制极芯。一根镍制引线具有与上述第一端部相连的第二端部。在电极制造方法中，极芯和引线被相应的第一和第二夹头机构限定，其中第一和第二端部彼此面对着。通过移动第一和第二夹头机构中的至少一个，第一和第二端部被彼此推压在一起。在第一和第二端部彼此推压着的情况下，第一和第二夹头机构被供应电流，从而利用电阻焊接将极芯和引线焊接在一起。
文档编号H01J61/073GK1395273SQ0214029
公开日2003年2月5日 申请日期2002年7月4日 优先权日2001年7月4日
发明者渡边健一, 飞田勉, 岩崎信行, 村松正好 申请人:富士胶片株式会社