【国家标准(GB)】 示波管和指示管测试方法

中华人民共和国国家标准
示波管和指示管测试方法
Methods of measurement of
oscilloscope tubes and indicatortubes本标准适用于示波管和指示管（以下简称电子管）光电参数的测试。1 测试条件和调整程序
1.1测试条件
UDC 621.387.82
: 621.317.08
GB5999—86
1.1.1电子管的测试应在阴极达到稳定发射状态后进行。为此，电子管一般应在标称热丝电压下预热2min。
1.1.2测试时，电子管应处于良好的电场和磁场屏蔽中，以尽量减少和消除外界电场和磁场的影响。
当采用显示测试图形的方法测试电子管时，其测试图形及其尺寸应符合规定，荧光屏上的1.1.3
图形必须稳定。
1.1.4扫描信号必须对称输送到偏转板，偏转板的中心电位应该和最靠近偏转板的阳极电位相同或接近。特殊类型的电子管除外。1.1.5电子管在测试过程中应使用符合标准规定的偏转和校正系统并置于正确位置。1.1.6测试电子管时，应减少环境光的影响。1.1.7测试设备（包括仪器、仪表）应稳定可靠。1.1.7.1在规定工作条件下，供给电子管各电极的电压误差应不超过下列规定：热丝电压（）：
调制极电压（一）：
最后阳极电压（一）：
当束电流在1mA以下时：
当束电流在1mA至3mA时：
其它阳极电压（一）：
1.1.7.2电子管各电极上直流电压的脉动系数应不超过下列规定：热丝电压：
调制极电压：
阳极电压：
1.1.7.3电气测量仪表精度等级应不低于：接人直流电路的仪表：
接人交流电路的仪表：
测量电流小于10μA的仪表：
1.1.8除非另有规定，光度计的光接收器的光谱特性曲线应预先经明视觉的光谱光视效率校准，其一致的程度应符合附录A规定。光度计是用已知色温和光强的标准光源校准好的。标准光源和被测光源（电子管）的光谱功率分布或相关色温应尽可能相似。1.1.9除非另有规定，光电参数测试应在环境温度为15~35℃，相对湿度为45%~75%，气压为86～106kPa的大气条件下进行。国家标准局1986-04-11发布
1987-01-01实施
GB5999—86
1.1.10测试时，应有保障操作人员安全的防护措施。1.2调整程序
将电子管装入测试台。按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压。通常按下列顺序进1.2.1
热丝电压：
调制极电压，保证电子束截止；扫描部分电压，阳极和聚焦极电压；最后阳极电压（高压）。
按下列步骤调节电子管工作状态：调节调制极电压，使电子管荧光屏上出现扫描图形；调整扫描图形尺寸，使之达到规定的尺寸；调节聚焦极电压使电子束聚焦；调节调制极电压，使电子管达到规定亮度或规定束电流；重复步骤b、c、d，使电子管达到良好的工作状态。1.3F
除非另有规定，所有的电位都相对于阴极。光电参数测试
2.1气体试验
2.1.1含气系数（适用于电磁偏转的电子管）2.1.1.1定义
离子电流对引起它的电子电流的比值。2.1.1.2测试电原理图如图1所示。250V
2.1.1.3测试程序
测试前，应取下或断开所有线圈（聚焦、偏转、校正等）。.25V
电子管最后阳极作为离子收集极，加规定的负电压（一般为－25V），其它阳极连接在一起，加GB5999—86
规定的正电压（一般为+250V），并按下述步骤测试：调节调制极电压，读出阴极电流值I（通常为数百微安量级）。在离子收集极接通电源后，用阻尼小的仪表尽快地读出离子电流与漏电流的总和I1。调节调制极电压，使电子束过截止，读出漏电流I2。按下式计算出含气系数（G）：
2.1.2气体十字形（适用于静电偏转的电子管）2.1.2.1定义
由于电子束电离管内残余气体，在荧光屏中心引起的十字状图形。2.1.2.2测试程序
（1）
按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压，在荧光屏上显示规定尺寸的聚焦光栅（通常为50×50mm）。调节调制极电压使在荧光屏上得到足够大的规定亮度（或束电流），此时观察光栅，看其中是否出现比光栅更亮的气体十字形。2.2°阴极启动时间
2.2.1定义
在规定工作条件下，电子管加热丝电压后在荧光屏上出现可见显示或达到规定的平均峰值线亮度所需的时间。
2.2.2测试程序
按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压，并显示最佳聚焦束迹。热丝电压为额定电压的最小值。调节调制极电压达到按2.27测试方法所测得的规定的平均峰值线亮度。测量和记录阴极电流Ik。
断开所有的电压。
在规定的环境温度下冷却电子管至规定的时间（应不少于1h）。按详细规范的规定，接通偏转线圈电源，以显示最佳聚焦束迹。除热丝电压外，按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压，调制极电压应为规定平均峰值线亮度下所允许的最大值（见2.27条的测试方法）。加上热丝电压。
测量加上热丝电压的瞬间和下述情况之一的时间间隔。a：在黑暗条件下所显示的束迹变为可见的瞬间；b．在阴极电流等于I的瞬间。
2.3热丝与阴极间耐压
2.3.1定义
在截止条件下，热丝电压为最大极限使用电压时，热丝和阴极间所能承受电压的能力。2.3.2测试电原理图如图2所示。2.3.3测试程序
GB5999—86
测试时，电子管热丝加最大极限使用电压（此电压约比标称电压高10%～15%），调节调制极电压，使之比截止电压更负。热丝与阴极间所加的电压，应使热丝任一处在任何瞬间对阴极的电压的绝对值均不低于规定的极限使用电压的绝对值，其它电极不加电压。保持1min，通过回路中的电表或其它指示器检查热丝与阴极间是否被击穿。2.4电极漏电流
2.4.1定义
在两个或两个以上电极之间以任何途径（流经电极之间真空间隙的电流除外）流过的传导电流。2.4.2热丝与阴极间漏电流
2.4.2.1测试电原理图如图3所示。Uf
2.4.2.2测试程序
GB5999-86
热丝加上规定的电压或电流，加上热丝对阴极的电压，热丝相对于阴极为：a.正电位；
b．负电位。
在每种条件下，测试热丝和阴极间稳定的电流。2.4.3其它电极漏电流
测试电原理图如图4所示。
2.4.3.2测试程序
按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压。调节调制极电压，使荧光屏亮度降至视觉消失。测量规定电极的电流。
2.5调制极负电流
2.5.1定义
流经调制极引线的负电流。
2.5.2测试程序
方法A.（适用于阴极和调制极处于或接近地电位的电子管）：按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压。测量调制极引线中的电流。
注：此方法可用于100%预检台检验。把除调制极以外的电极与阴极相连接，并测量调制极引线中的电流。方法B（适用于所有的电子管，特别是阴极和调制极电位远离地电位的电子管）：按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压，调节调制极电压，使荧光屏亮度降至视觉消失，并记下此时的调制极电压值。
在调制极和电源间串接10M2的电阻，再调节调制极电压，使荧光屏亮度降至视觉消失，并记下此时的调制极电压值。
绝缘电流按下式计算：
式中：lij-—绝缘电流，μA；
一调制极截止电压，V；
Umc-Umc
（2）
GB5999—86
—在调制极和电源间串接10MS电阻时的调制极截止电压，V。注：通带，绝缘极限为10MQ，所以这个极限可用Umc等于两倍的Umc来表示。2.6电极电流
2.6.1定义
通过电极间的空间流进或流出电极的净电流值。2.6.2测试电原理图如图5所示。暗箱
V u. Ou.. U. !
2.6.3测试程序
滤光片
检流计
硒光电池
按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压，并显示规定尺寸的聚焦光栅。调节调制极电压，使荧光屏亮度达到规定值。重复调节，使聚焦和亮度均满足要求。此时，测得的流经各阳极回路和阴极回路的电流即为相应的各阳极电流和阴极电流；其中最后阳极电流即为束电流（如果荧光屏的电流和其它电极电流通过同一电极引线流到管外，则应扣除该电极电流）。测量结果中应扣除各自的漏电流。2.7偏转后加速极电流
2.7.1定义
流经偏转后加速极的电流。
2.7.2测试程序
按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压，并显示覆盖荧光屏有效面的密实光栅。调节调制极电压至规定值，或达到规定的电子束电流。除非另有规定，电子管应以最大允许的束电流工作。测量偏转后加速极的电流。
2.8阴极发射
2.8.1定义
电子从阴极表面逸出的过程。
2.8.2测试程序
按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压。如有规定，加上扫描偏转。测量下列参数：
a。光点或光栅视觉消失时的调制极电压。调制极电压为零时的阴极电流。b.
阴极电流应等于或大于下式计算值：GB599986
Ik =KUm?
一调制极电压为零时的阴极电流，μA；式中：I—
K——规定的阴极系数；
Umc——截止电压，V。
（3）
在零偏压下工作时，由于阴极过载易损坏电子管，本测试方法允许在调制极电压为视觉消失电压一半时测量阴极电流。
此时，阴极电流应等于或大于下式计算值：In
式中：Ih1
调制极电压为视觉消失电压一半时的阴极电流，μA，规定的阴极系数：
截止电压，V。
（4）
如阴极电流与调制极电压特性曲线的负斜率所示（见图6），在允许的平均阴极电流极限值内，不应有限制发射电流的迹象。
2.9寄生发射
2.9.1定义
一种不需要和不受控制的电子发射。2.9.2测试程序
电子管的荧光屏应置于规定的平面上，在荧光屏上测得的环境照度应不超过51x。按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压，并调节调制极电压达到截止值。如果在详细规范中有规定，则应使用包有橡皮的音叉状木，在规定时间内轻敲管颈。除非另有规定，每秒敲击四次。
电子管在工作的第一个5s之后的规定时间内，如果寄生发射引起荧光屏可见激励，则认为该管不合格。
合适的木槌由图7给出。
对在很高的阳极电压（约20kV）下工作的电子管，在轻敲管颈期间，可以规定接通或切断超高压电源。
橡皮套管
中界11×中内7.9×L46
埋头螺钉
橡皮缓冲垫
6:3×63×40
2.10跳火
2.10.1定义
GB5999—86
多层胶合板
橡皮支撑杆
手柄中的紧固弹簧
中外9.5×蜗1.19×L38
固定弹簧的木螺钉
2.4×45°
电子管的任意两个或多个元件之间的不受控制的放电。2.10.2测试程序
方法A：
硬质木棒
电子管的荧光屏应置于规定的平面上。按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压。在荧光屏有效面上显示规定的光栅，并调节调制极电压达到规定的荧光屏亮度或所要求的截止值。在规定的时间内应无跳火现象。如果在详细规范中有规定，则应按规定调节调制极电压达到截止值和取消偏转场。使用包有橡皮的音叉状木槌，在规定的时间内轻敲管颈。除非另有规定，每秒敲击四次。电子管在敲击的第一个5s后以及停敲以后的15s，如果跳火引起荧光屏可见激励，则认为该管不合格。
合适的木由图7给出。
对在很高的阳极电压（约20kV）下工作的电子管，在轻敲管颈期间，可以规定接通或切断超高压电源。
方法B：
电子管的荧光屏应置于规定的平面上。按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压。电路中应包括阴极引线中的一规定的阴极负载阻抗和适于计数由于跳火在阴极阻抗上形成的电压脉冲的计数装置。在荧光屏有效面上显示规定的光栅，并调节调制极电压达到规定的荧光屏亮度或所要求的截止值。
如果电子管在规定时间内，计数的跳火次数超过了规定数，则认为不合格。2.11截止电压
2.11.1定义bZxz.net
GB5999-86
在规定的工作条件下未经偏转的聚焦光点刚刚消失时调制极上的电压。2.11.2测试程序
测试应在暗室中或环境光的照度低于11x的条件下进行。按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压，荧光屏上显示规定的图形。除非详细规范中另有规定，此图形应为未偏转的聚焦光点。调节调制极电压，使光点（或图形）达到视觉消失，并测量此电压。可以采用聚焦光栅，用在规定的低束电流（典型值0.5μA）下测得的调制极电压作为截止电压。2.12扫描尺寸
2.12.1定义
电子管荧光屏上出现的最大显示尺寸。2.12.2测试程序
方法A（静电偏转后加速管）：
按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压。在垂直于测量轴的方向，显示规定长度的单根束迹，并调节调制极电压，达到规定的束电流。将束迹偏转到离中心规定距离的每一侧。测量每种情况下，由偏转板截获电子束而引起的束电流变化，以此来测定最大显示尺寸。方法B：
按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压，并显示因偏转板截获而尺寸受到限制的束迹或光栅。调节调制极电压达到规定的荧光屏发光强度（或亮度）或规定电极的电流。测量各端点的显示尺寸，此端点处测定的发光强度（或亮度）下降到中心区域发光强度（或亮度）的规定百分数。用测得的X和Y显示长度来确定最大的显示尺寸。2.13面板和屏面缺陷
2.13.1定义
面板缺陷：在有效屏面上的玻璃缺陷。对于装机后屏面凸露在外的电子管，面板缺陷可以扩展到面板上非有效的可见部分。
屏面缺陷：在工作或非工作的条件下，有效屏面上呈现的除面板缺陷外的荧光屏缺陷。2.13.2测试程序
按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压。在荧光屏有效面上显示规定的光栅（未聚焦），并调节调制极电压，以达到规定的荧光屏亮度。然后观测面板和屏面缺陷。要求精确测量时，应采用带刻度的放大镜。
将荧光屏划分为若干区域，这些区域可直接测量确定，也可用带刻度的模板或框架来确定。用直观检查，或用一台具有规定孔径的光度计，对照规定的不均匀性系数，检查荧光屏上各部分的亮度均匀性。
2.14分辨率
2.14.1定义
在图象上能够分辩出明暗细节的能力。2.14.2扩展光栅法
2.14.2.1测试程序
对于磁聚焦和（或）磁偏转的电子管应装到规定的聚焦和（或）偏转线圈组件中去。按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压，显示规定的光栅。并将调制极电压调到规定的数值，或达到规定的荧光屏发光强度（或亮度）或束电流。扩展光栅，使线条结构清晰可见，并扩展到要进行测量的位置。调节聚焦使光栅中心处在垂直和水平方向都最清晰。GB5999—86
除非详细规范中另有规定，可借助于一个带刻度的放大镜测量线宽。2.14.3椭圆或圆束迹法
2.14.3.1测试程序
对于磁聚焦和（或）磁偏转的电子管应装到规定的聚焦和（或）偏转线圈组件中去。按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压，显示具有规定长度的长轴和短轴以及规定频率的圆束迹或椭圆束迹。调节调制极电压至规定值，或达到规定的荧光屏发光强度（或亮度）或束电流。使聚焦最佳（见2.16），并测量线条最宽处的线宽。除非详细规范中另有规定，可借助于一个带刻度的放大镜测量线宽。
2.14.4脉冲线法
2.14.4.1测试程序
对于磁聚焦和（或）磁偏转的电子管应装到规定的聚焦和（或）偏转线圈组件中去。按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压，在规定的位置显示具有规定长度、持续时间和重复频率的脉冲线，并调节调制极电压至规定值，或达到规定的荧光屏发光强度（或亮度）或束电流。沿线条方向使聚焦最佳（见2.16）。除非详细规范中另有规定，可借助于一个带刻度的放大镜测量线宽。
2.14.5压缩光栅法
2.14.5.1测试程序
对于磁聚焦和（或）磁偏转的电子管应装到规定的聚焦和（或）偏转线圈组件中去。按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压，显示规定的光栅，并调节调制极电压至规定值，或规定的荧光屏发光强度（或亮度）或束电流。使聚焦最佳（见2.16），并压缩顿幅度直到在荧光屏的规定区域上的线条结构刚可分辨。测量帧幅高度，并除以显示的线数，此商即为测量的线宽。2.14.6狭缝法
测试设备示意图如图8所示。
微光度计
被测管
场透镜
滤光片和
光检测计
测量仪器
微光度计由装入暗箱内的物镜、光阑、场透镜、滤光片和光检测计组成。在电子管上显示合适的光点或束迹，并经物镜成象到光阑上。透射光经过合适的场透镜被光检测计收集，光检测计的输出送人合适的测量仪器。除非详细规范中另有规定，微光度计的光谱响应应预先经明视觉的光谱光视效率校准。固定物镜与光阑的距离，以给出物的放大率M。对方法A2、B或C1并不需要知道放大率。微光度计的光轴应垂直于被测管的面板，而且微光度计能沿它的光轴移动，以使物镜将影象成象在光阑上。
光阑由不透明的黑衬底及其上的单个或两个圆形、矩形或方形小孔组成。小孔的有效直径或宽度GB5999—86
应不大于在峰值亮度20%处测得的规定线宽或光点直径的20%。沿小孔短轴移动光点或束迹影象的方法有：a。用螺旋测微计移动光阐；
b．用螺旋测微计移动微光度计：c．光点或束迹线性地横扫过管面。这时，光检测计的输出送人示波器的Y放大器，示波器X偏转与被测管的扫描同步并成正比。因而，示波器就显示光检测计输出的波形。2.14.6.2测试程序
按详细规范的规定，给电子管各电极加上电压，并显示最佳聚焦的束迹或光点（见2.16）。在垂直于管面方向移动微光度计，使束迹或光点的影象成象在光阑上。在显示束迹的情况下，其影象应与小孔长轴平行。但采用与扫描线垂直的两个固定小孔的方法除外。按A或B或C所述的方法之一，使影象横穿过小孔，记下光检测计最大输出，并按下述合适的方法计算线宽或光点直径。
方法A1（用一个可移动的单孔光和固定的微光度计）：在光检测计输出为所记录到的最大值的规定百分数的位置p和P2处读出测微计的读数（即P和p2值）。
由下式计算线宽（b）或光点直径（d）：b或d= (p2 - pi)/M...
（5）
方法A2（用一个可移动的单孔光阑和测量刻线板）：这种方法采用一紧贴在管面上的测量刻线板和一个可移动的光阑，此法仅适用于光纤面板的电子管。
将已知尺寸的刻线板（如台式测微计）紧贴管面，使得刻线与显示束迹平行。用合适的仪器显示光检测计的输出。由于刻线槽挡住了束迹的一部分，被刻线槽挡住的束迹的亮度分布可被记录下来。
在光检测计输出为所记录到的最大值的规定百分数时的横坐标上，读出测试点之间的刻线槽数。
用已知刻度尺寸和所记下的刻线槽数来计算线宽或光点直径。方法B（用一个固定单孔光阑和可移动的微光度计）：在光检测计输出为所记录到的最大值的规定百分数的位置p和p2处读出测微计的读数（即p和P2值）。
由下式计算线宽（6）或光点直径（d）：b或d=（p2-）
方法C1（用一个固定单孔光阑和扫描光点或束迹）：观察示波器含有单峰分布的显示波形。在光检测计输出为所记录到的最大值的规定百分数处，测量两横坐标间的距离D1.。由下式计算线宽（6）或光点直径（d）：b或d=KD
式中：K一一示波器的X偏转相对于被测管扫描偏转的校准系数。方法C2（用具有两个固定小孔的光阑和扫描光点或束迹）：在示波器上观察峰值间距为D2的两个峰值波形。在一个峰值波形上测量D1（见上述方法C1），再测量D2。由下式计算线宽.（6）或光点直径（d）：（6）
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