JPH01109633A - 含浸形陰極構体 - Google Patents
含浸形陰極構体Info
- Publication number
- JPH01109633A JPH01109633A JP62266324A JP26632487A JPH01109633A JP H01109633 A JPH01109633 A JP H01109633A JP 62266324 A JP62266324 A JP 62266324A JP 26632487 A JP26632487 A JP 26632487A JP H01109633 A JPH01109633 A JP H01109633A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- cup
- cathode
- impregnated cathode
- sleeve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Solid Thermionic Cathode (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は熱効率の良好な含浸形陰極構体に関する。
含浸形陰極は、使用時の陰極温度を１０００〜１１００
℃程度にする必要があり、そのため熱効率の向上につい
ては種々の工夫が行われている。
℃程度にする必要があり、そのため熱効率の向上につい
ては種々の工夫が行われている。
例えば、特開昭５６−１６８３１６号公報には、ヒータ
を内蔵し閉塞端部の外側に含浸形陰極ベレフトを取付け
た金属スリーブの、ヒータ挿入用の開口のある端部側を
金属熱反射スクリーンによって囲むようにした陰極ユニ
ットにおいて、ペレットとスリーブよりなる陰極軸を、
ペレットの底部に固着した熱伝導度の低い金属細条（断
面・が薄く偏平な長方形）又は金属細線（例えば直径０
．０５ｆｌのＷ−Ｒｅ線）によって自立するように、熱
反射スクリーン中につるすことが開示されている。
を内蔵し閉塞端部の外側に含浸形陰極ベレフトを取付け
た金属スリーブの、ヒータ挿入用の開口のある端部側を
金属熱反射スクリーンによって囲むようにした陰極ユニ
ットにおいて、ペレットとスリーブよりなる陰極軸を、
ペレットの底部に固着した熱伝導度の低い金属細条（断
面・が薄く偏平な長方形）又は金属細線（例えば直径０
．０５ｆｌのＷ−Ｒｅ線）によって自立するように、熱
反射スクリーン中につるすことが開示されている。
また、特開昭６１−２８８３３９号公報には、ヒータを
内蔵し閉塞端壁外面に電子放出エミッタを付設した金属
スリーブの内面に、高融点金属または其の酸化物の粉末
および無機質結合材を混合塗布して焼結させた熱吸収性
膜を形成させることが開示されており、また、その実施
例図には、前記金属スリーブの閉塞端壁外面に付設され
た含浸形陰極ペレフトを収納した金属カップの底部を、
４本の金属細線が支持している状態が示されている。
内蔵し閉塞端壁外面に電子放出エミッタを付設した金属
スリーブの内面に、高融点金属または其の酸化物の粉末
および無機質結合材を混合塗布して焼結させた熱吸収性
膜を形成させることが開示されており、また、その実施
例図には、前記金属スリーブの閉塞端壁外面に付設され
た含浸形陰極ペレフトを収納した金属カップの底部を、
４本の金属細線が支持している状態が示されている。
第２図にこのような従来の含浸形陰極構体の一例を示す
、即ち、含浸形陰極（ペレット） １は、空孔率的２０
％の多孔性タングステン基体に、ＢａＯ＋Ｃａｂ、 Ａ
ｔ Ｏ等よりなる電子放出物質を溶融含浸させてなり、
例えばＭｏ金属等のような高融点金属材よりなる有底金
属カップ２に収納されている。−方、上端を平らな面で
閉塞した金属スリーブ３は加熱用ヒータ４を内蔵してい
る。上記金属カップ２は底面が金属スリーブ３の閉塞端
面の上に背中合わせに同軸に付設されており、これら両
者の中間に、はぼ両者共通の中心軸上で十字に交差させ
た２本の直径３０〜５０μｍの円形断面のタングステン
製陰極支持線５が配設され、この支持線５は金属カップ
２の底面と金属スリーブ３の閉塞端面の双方に、それぞ
れ、抵抗溶接法またはレーザ溶接法などで溶着されてい
る。更に図示されていないセラミックスや結晶ガラス材
料で作られた絶縁基板の貫通孔に、例えば嵌合して固定
された金属製の陰極支持筒の端面部に、前記２本の支持
線５夫々の両端を、９０度おきに４個所で固定して、含
浸 、形陰極が陰極支持筒に対し所定の相対位置に保
持された一つの含浸形陰極構体が形成される。
、即ち、含浸形陰極（ペレット） １は、空孔率的２０
％の多孔性タングステン基体に、ＢａＯ＋Ｃａｂ、 Ａ
ｔ Ｏ等よりなる電子放出物質を溶融含浸させてなり、
例えばＭｏ金属等のような高融点金属材よりなる有底金
属カップ２に収納されている。−方、上端を平らな面で
閉塞した金属スリーブ３は加熱用ヒータ４を内蔵してい
る。上記金属カップ２は底面が金属スリーブ３の閉塞端
面の上に背中合わせに同軸に付設されており、これら両
者の中間に、はぼ両者共通の中心軸上で十字に交差させ
た２本の直径３０〜５０μｍの円形断面のタングステン
製陰極支持線５が配設され、この支持線５は金属カップ
２の底面と金属スリーブ３の閉塞端面の双方に、それぞ
れ、抵抗溶接法またはレーザ溶接法などで溶着されてい
る。更に図示されていないセラミックスや結晶ガラス材
料で作られた絶縁基板の貫通孔に、例えば嵌合して固定
された金属製の陰極支持筒の端面部に、前記２本の支持
線５夫々の両端を、９０度おきに４個所で固定して、含
浸 、形陰極が陰極支持筒に対し所定の相対位置に保
持された一つの含浸形陰極構体が形成される。
このような含浸形陰極構体を受像管や撮像管などの陰極
線管に取付けて、電子を放出させるが、そのためには、
含浸形陰極ペレットを１１００℃の高温に保持する必要
があり、このようなペレット温度を得るにはヒータ４の
温度を１３００〜１４００℃にする必要がある。
線管に取付けて、電子を放出させるが、そのためには、
含浸形陰極ペレットを１１００℃の高温に保持する必要
があり、このようなペレット温度を得るにはヒータ４の
温度を１３００〜１４００℃にする必要がある。
上記従来の技術は、伝導による熱損失を抑制しなから含
浸形陰極ペレフトの支持体に対する相対位置を固定する
手段として、特定な方向にたわみ易く応力歪で変形し易
いなどの問題のある金属細条を避け、円形断面の細いタ
ングステン製支持線を使用し、高温度使用中での変形に
対して配慮はしている。しかし、円形断面の線を十字に
交差させ、それを金属カップの底面と金属スリーブの閉
塞端面とで挟持するように積重ねた溶接構造なので、点
溶接による接合強度が低い、このため、上記構造の含浸
形陰極構体に対し長時間の寿命評価試験を行うと金属カ
ップ底面、金属スリーブ閉塞端面および十字に交差させ
た陰極支持線の間で、溶接側がれという致命的な損傷が
生じた。
浸形陰極ペレフトの支持体に対する相対位置を固定する
手段として、特定な方向にたわみ易く応力歪で変形し易
いなどの問題のある金属細条を避け、円形断面の細いタ
ングステン製支持線を使用し、高温度使用中での変形に
対して配慮はしている。しかし、円形断面の線を十字に
交差させ、それを金属カップの底面と金属スリーブの閉
塞端面とで挟持するように積重ねた溶接構造なので、点
溶接による接合強度が低い、このため、上記構造の含浸
形陰極構体に対し長時間の寿命評価試験を行うと金属カ
ップ底面、金属スリーブ閉塞端面および十字に交差させ
た陰極支持線の間で、溶接側がれという致命的な損傷が
生じた。
この問題の対策としてまず金属スリーブの閉塞端面中心
部に、陰極支持線の十字交差点の厚みを逃げる孔を設け
ることが考えられた。しかし、このようにしても陰極支
持線は高融点で硬いタングステン等で作られ、また金属
カップも高融点たとえばモリブデンの例えば２５μｍ厚
の薄い板で作られており、これらを金属スリーブ閉塞端
面の変形を起こさせずに確実に取付は固定することは非
常に困難である。また、いずれにせよ、金属カップ底面
と金属スリーブ閉塞端面とは中間に十字状に交差した直
径３０〜５０μｍの支持線を介在させた状態で重ねられ
ているので、少なくとも支持線の近傍では上記直径程度
の隙間が生じており、金属スリーブと金属カップの間の
熱伝導が著しく悪くなり、かなり熱放射に頼ることにな
る。このため安定した電子放出特性が得られないだけで
なく、ヒータ温度を更に高温にする必要が生じ、陰極構
体各部の溶接強度劣化を引き起こし、信頼性を著しく損
なうという悪循環に陥る。
部に、陰極支持線の十字交差点の厚みを逃げる孔を設け
ることが考えられた。しかし、このようにしても陰極支
持線は高融点で硬いタングステン等で作られ、また金属
カップも高融点たとえばモリブデンの例えば２５μｍ厚
の薄い板で作られており、これらを金属スリーブ閉塞端
面の変形を起こさせずに確実に取付は固定することは非
常に困難である。また、いずれにせよ、金属カップ底面
と金属スリーブ閉塞端面とは中間に十字状に交差した直
径３０〜５０μｍの支持線を介在させた状態で重ねられ
ているので、少なくとも支持線の近傍では上記直径程度
の隙間が生じており、金属スリーブと金属カップの間の
熱伝導が著しく悪くなり、かなり熱放射に頼ることにな
る。このため安定した電子放出特性が得られないだけで
なく、ヒータ温度を更に高温にする必要が生じ、陰極構
体各部の溶接強度劣化を引き起こし、信頼性を著しく損
なうという悪循環に陥る。
本発明は、上記のような従来の含浸形陰極構体の問題点
を解決し、構成各部材間の接合強度が高く、また、ヒー
タが陰極ペレットを熱伝導によって効率良く加熱でき、
安定した電子放出特性が得られる含浸形陰極構体を提供
することを目的とする。
を解決し、構成各部材間の接合強度が高く、また、ヒー
タが陰極ペレットを熱伝導によって効率良く加熱でき、
安定した電子放出特性が得られる含浸形陰極構体を提供
することを目的とする。
上記問題点を解決するために本発明においては、金属ス
リーブ閉塞面と金属カップ底面と陰極支持線とを、Ｒｕ
とＭｏの共晶合金、または、ＲｕとＭｏとＮｉＯ共晶合
金よりなる高融点ろう材を用い、１６００〜２０００℃
の還元性雰囲気中で融解させ、前記各部材を隙間なく
（隙間はろう材が埋めて）固定するようにした。
リーブ閉塞面と金属カップ底面と陰極支持線とを、Ｒｕ
とＭｏの共晶合金、または、ＲｕとＭｏとＮｉＯ共晶合
金よりなる高融点ろう材を用い、１６００〜２０００℃
の還元性雰囲気中で融解させ、前記各部材を隙間なく
（隙間はろう材が埋めて）固定するようにした。
上記手段によって、介在する支持線により、金属カップ
底面と金属スリーブ閉塞端面の間に生じた隙間を高融点
ろう材が埋めるため、各構成部品間の接合強度が著しく
向上するだけでなく、金属カップ底面と金属スリーブ閉
塞端面の間の熱伝導も大幅に改善され、安定した電子放
出特性が得られる。
底面と金属スリーブ閉塞端面の間に生じた隙間を高融点
ろう材が埋めるため、各構成部品間の接合強度が著しく
向上するだけでなく、金属カップ底面と金属スリーブ閉
塞端面の間の熱伝導も大幅に改善され、安定した電子放
出特性が得られる。
第１図は本発明の一実施例図である０図中、６は高融点
ろう材で、その他の符号は第２図の場合と同じである。
ろう材で、その他の符号は第２図の場合と同じである。
予め、重量比で２：３になるように用意した水溶Ｒｕ添
加Ｍｏ粉末を水素還元雰囲気中で９００℃、１時間程度
加熱熔解し、室温状態で塊状物となったものを粉末状に
したろう材を準備する。
加Ｍｏ粉末を水素還元雰囲気中で９００℃、１時間程度
加熱熔解し、室温状態で塊状物となったものを粉末状に
したろう材を準備する。
上記粉末をイソブチルメタアクリレートをバインダとし
てトルエンで調合したものを、金属スリーブ３の閉塞部
に、十字に交差した２本の支持線５を覆うようにして上
記閉塞部全面に塗布する。
てトルエンで調合したものを、金属スリーブ３の閉塞部
に、十字に交差した２本の支持線５を覆うようにして上
記閉塞部全面に塗布する。
２本の支持線５には直径３０〜５０μｍのタングステン
線を用いる。ここで、金属スリーブ３の閉塞端面上に、
スリーブより外径の小さい金属カップ２を、同軸に、且
つカップの底面がスリーブの端面に平行になるように押
しつけ保持する。乾燥、仮固定後、水素雰囲気中で一旦
バインダを除去し、その後、ろう材を２０００℃で数分
間加熱融解し、室温に冷却して、金属スリーブ３の閉塞
端面に支持線５と金属カップ２とを高融点ろう材６によ
り固定接合する。このように、カップ２、スリーブ３及
び支持線５が一体に固定された後、従来と同様な構成の
含浸形陰極１をカップ２内に入れ、カップと陰極を（例
えばレーザ）溶接によって固定する。更に図示を省略し
たセラミックス絶縁基板の貫通孔に嵌合させた陰極支持
筒に支持線５の端部を９０度おきに溶接固定し、ヒータ
４をスリーブ３の中に挿入して含浸形陰極構体が完成さ
れる。
線を用いる。ここで、金属スリーブ３の閉塞端面上に、
スリーブより外径の小さい金属カップ２を、同軸に、且
つカップの底面がスリーブの端面に平行になるように押
しつけ保持する。乾燥、仮固定後、水素雰囲気中で一旦
バインダを除去し、その後、ろう材を２０００℃で数分
間加熱融解し、室温に冷却して、金属スリーブ３の閉塞
端面に支持線５と金属カップ２とを高融点ろう材６によ
り固定接合する。このように、カップ２、スリーブ３及
び支持線５が一体に固定された後、従来と同様な構成の
含浸形陰極１をカップ２内に入れ、カップと陰極を（例
えばレーザ）溶接によって固定する。更に図示を省略し
たセラミックス絶縁基板の貫通孔に嵌合させた陰極支持
筒に支持線５の端部を９０度おきに溶接固定し、ヒータ
４をスリーブ３の中に挿入して含浸形陰極構体が完成さ
れる。
このようにして、カップ、スリーブ、支持線が高融点ろ
う材を介して広い面積で接合され接合強度が著しく向上
し、また、カップ“底面とスリーブ端面とがろう材によ
り広い面積で接合されているので熱伝導も良くなり安定
した電子放出特性が得られる。
う材を介して広い面積で接合され接合強度が著しく向上
し、また、カップ“底面とスリーブ端面とがろう材によ
り広い面積で接合されているので熱伝導も良くなり安定
した電子放出特性が得られる。
なお、上記実施例では、ろう材にＲｕ−ＭＯ共晶合金を
用いたが、Ｒｕ−Ｍｏ−Ｎｉの重量組成比で３：４：３
の合金ろう材を用いれば、水素還元雰囲気中での加熱融
解温度を１６００℃という低い温度にすることができ、
作業性を著しく向上できる。この場合でも、含浸形陰極
構体の動作温度は１０００±１００℃程度であり、超長
時間使用にあたっても何等接合強度に問題を生じない。
用いたが、Ｒｕ−Ｍｏ−Ｎｉの重量組成比で３：４：３
の合金ろう材を用いれば、水素還元雰囲気中での加熱融
解温度を１６００℃という低い温度にすることができ、
作業性を著しく向上できる。この場合でも、含浸形陰極
構体の動作温度は１０００±１００℃程度であり、超長
時間使用にあたっても何等接合強度に問題を生じない。
以上説明したように本発明によれば、各構成部材間の接
合強度が著しく向上し、熱伝導も良くなって安定した電
子放出特性が得られ、高信頼性の含浸形陰極構体が得ら
れる。
合強度が著しく向上し、熱伝導も良くなって安定した電
子放出特性が得られ、高信頼性の含浸形陰極構体が得ら
れる。
第１図は本発明−実施例の斜視図、第２図は細い陰極支
持線を用いた従来の含浸形陰極構体の一例の斜視図であ
る。 １・・−含浸形陰極、 ２・・−金属カップ、 ３・・
・金属スリーブ、 ４・−ヒータ、 ５・−陰極支
持線、６・・−高融点ろう材。 代理人 弁理士 小川 勝馬１・ ゛・・、−ノ″
持線を用いた従来の含浸形陰極構体の一例の斜視図であ
る。 １・・−含浸形陰極、 ２・・−金属カップ、 ３・・
・金属スリーブ、 ４・−ヒータ、 ５・−陰極支
持線、６・・−高融点ろう材。 代理人 弁理士 小川 勝馬１・ ゛・・、−ノ″
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ヒータを内蔵し一端を閉塞した金属スリーブと、こ
の金属スリーブの閉塞端面外側に背中合せに底面を取付
けた金属カップと、この金属カップに収納されカップの
開口側から電子を放出する含浸形陰極と、夫々一端が前
記金属スリーブ閉塞端面と金属カップ底面の間に挟持さ
れ両者に固着された複数本の陰極支持用金属細線を備え
た含浸形陰極構体において、前記金属スリーブ閉塞面と
金属カップ底面と陰極支持用線とを、ＲｕとＭｏの共晶
合金、又は、ＲｕとＭｏとＮｉの共晶合金よりなる高融
点ろう材を用いて密着固定したことを特徴とする含浸形
陰極構体。 ２、重量比で２：３となるＲｕとＭｏの共晶合金、又は
、重量組成比で３：４：３となるようにＲｕ−Ｍｏ共晶
合金にＮｉを溶解した合金を、高融点ろう材として用い
た特許請求の範囲第１項記載の含浸形陰極構体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62266324A JPH01109633A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 含浸形陰極構体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62266324A JPH01109633A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 含浸形陰極構体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01109633A true JPH01109633A (ja) | 1989-04-26 |
Family
ID=17429340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62266324A Pending JPH01109633A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 含浸形陰極構体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01109633A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4143087A1 (de) * | 1990-12-29 | 1992-07-02 | Gold Star Co | Impraegnierte kathode |
| DE102007050487A1 (de) * | 2007-10-19 | 2009-04-30 | W.C. Heraeus Gmbh | Zur Schmelzpunktabsenkung modifiziertes MoRu-Hochtemperaturlot |
-
1987
- 1987-10-23 JP JP62266324A patent/JPH01109633A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4143087A1 (de) * | 1990-12-29 | 1992-07-02 | Gold Star Co | Impraegnierte kathode |
| DE4143087C2 (de) * | 1990-12-29 | 1999-12-02 | Gold Star Co | Imprägnierte Kathode |
| DE102007050487A1 (de) * | 2007-10-19 | 2009-04-30 | W.C. Heraeus Gmbh | Zur Schmelzpunktabsenkung modifiziertes MoRu-Hochtemperaturlot |
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