JPH01161638A - スカンダート陰極および該陰極を設けた電子ビーム管 - Google Patents
スカンダート陰極および該陰極を設けた電子ビーム管Info
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- JPH01161638A JPH01161638A JP63284856A JP28485688A JPH01161638A JP H01161638 A JPH01161638 A JP H01161638A JP 63284856 A JP63284856 A JP 63284856A JP 28485688 A JP28485688 A JP 28485688A JP H01161638 A JPH01161638 A JP H01161638A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/13—Solid thermionic cathodes
- H01J1/20—Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
- H01J1/28—Dispenser-type cathodes, e.g. L-cathode
Landscapes
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
- Powder Metallurgy (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は少なくとも高融点金属および/または合金のマ
トリックスからなる陰極本体を有し、バリウムを放射面
にマトリックス材料との化学反応により供給できるバリ
ウム化合物を少なくともマトリックスに存在させ、およ
びマトリックス材料と接触するようにしたスカンダート
陰極(scandaLeca thode)に関する。
トリックスからなる陰極本体を有し、バリウムを放射面
にマトリックス材料との化学反応により供給できるバリ
ウム化合物を少なくともマトリックスに存在させ、およ
びマトリックス材料と接触するようにしたスカンダート
陰極(scandaLeca thode)に関する。
また、本発明は上記スカンダート陰極の製造方法および
この陰極からなる電子ビーム管に関する。
この陰極からなる電子ビーム管に関する。
上述するタイプの陰極はJ、ハスカー、J、V、ニスト
ンクおよびJ、 E、クロムビーン氏による題目:上層
スカンダート陰極の特性および製造「アプライドサーフ
ェスサイエンス(Applied 5urfaceSc
ience) J 26.173〜192 (1986
)の文献に記載されている。この文献に記載されている
陰極では、スカンジウム(Sc)または水素化スカンジ
ウム(Scth)で部分的に被覆する数ミクロンの酸化
スカンジウム(SczO:+)粒子、またはタングステ
ン(W)粒子を陰極本体の少なくとも上層に加工処理し
ている。陰極本体はプレス作業および焼結によって作り
、しかる後る細孔にアルミン酸カルシウムバリウムを含
浸させている。陰極の作動中、マトリックスのタングス
テンとの化学反応により、電子放射を維持するためにア
ルミン酸カルシウムバリウムがバリウムを放射面に供給
するようにしている。例えば陰極線管に組立てた後、極
めて高い陰極負荷、および陰極の活性化を実現できるよ
うにするためには、ある単分子層の厚さを有するスカン
ジウム含有層を陰極面上に含浸中に含浸剤との反応によ
り形成することが重要である。この目的のために、含浸
プロセスを注意深く行う必要かある。この事は、例えば
、オスミウムで被覆されているまたは被覆されていない
含浸ダンゲステン陰極と比較して1つの欠点である。上
述する文献に記載されている試験により証明されている
ように、例えばテレビジョン管の製造中、実際に生ずる
イオン衝撃では放射により付随する有害な結果を有する
スカンジウム含有層を完全にまたは1部分除去できる。
ンクおよびJ、 E、クロムビーン氏による題目:上層
スカンダート陰極の特性および製造「アプライドサーフ
ェスサイエンス(Applied 5urfaceSc
ience) J 26.173〜192 (1986
)の文献に記載されている。この文献に記載されている
陰極では、スカンジウム(Sc)または水素化スカンジ
ウム(Scth)で部分的に被覆する数ミクロンの酸化
スカンジウム(SczO:+)粒子、またはタングステ
ン(W)粒子を陰極本体の少なくとも上層に加工処理し
ている。陰極本体はプレス作業および焼結によって作り
、しかる後る細孔にアルミン酸カルシウムバリウムを含
浸させている。陰極の作動中、マトリックスのタングス
テンとの化学反応により、電子放射を維持するためにア
ルミン酸カルシウムバリウムがバリウムを放射面に供給
するようにしている。例えば陰極線管に組立てた後、極
めて高い陰極負荷、および陰極の活性化を実現できるよ
うにするためには、ある単分子層の厚さを有するスカン
ジウム含有層を陰極面上に含浸中に含浸剤との反応によ
り形成することが重要である。この目的のために、含浸
プロセスを注意深く行う必要かある。この事は、例えば
、オスミウムで被覆されているまたは被覆されていない
含浸ダンゲステン陰極と比較して1つの欠点である。上
述する文献に記載されている試験により証明されている
ように、例えばテレビジョン管の製造中、実際に生ずる
イオン衝撃では放射により付随する有害な結果を有する
スカンジウム含有層を完全にまたは1部分除去できる。
しかしながら、5c203は極めて流動性でないから(
含浸中に生ずるScまは5dlz酸化により部分的に被
着するWにより作られる陰極において)、上記カドミウ
ム含を層を陰極の再活性化により十分に再生することが
できない。上記文献に記載されている試験では、放射を
完全に回収するのに十分な再生を達成していない。また
、この事は、含浸タングステン陰極と比較して1つの欠
点と考えられる。
含浸中に生ずるScまは5dlz酸化により部分的に被
着するWにより作られる陰極において)、上記カドミウ
ム含を層を陰極の再活性化により十分に再生することが
できない。上記文献に記載されている試験では、放射を
完全に回収するのに十分な再生を達成していない。また
、この事は、含浸タングステン陰極と比較して1つの欠
点と考えられる。
本発明の目的は上述する欠点を除去したスカンダート陰
極を提供することである。本発明は、上記目的を加熱の
際に面にスカンジウムをili gallするスカンジ
ウム含有材料を用いることによって達成できるという認
識に基づくものである。スカンジウムの比較的に低い表
面エネルギーのために、このスカンジウムd i’Jl
を示すスカンジウム化合物およびスカンジウム合金があ
る。真空中、高められた温度において、スカンジウムの
単分子層をこれらの化合物または合金の表面上に堆積す
る。この層を、イオン衝撃または他のプロセスにより除
去した後、スカンジウムの新しい層が十分に高い温度で
表面に堆積する。勿論、この事はスカンジウムがなくな
るまで繰返すことができる。
極を提供することである。本発明は、上記目的を加熱の
際に面にスカンジウムをili gallするスカンジ
ウム含有材料を用いることによって達成できるという認
識に基づくものである。スカンジウムの比較的に低い表
面エネルギーのために、このスカンジウムd i’Jl
を示すスカンジウム化合物およびスカンジウム合金があ
る。真空中、高められた温度において、スカンジウムの
単分子層をこれらの化合物または合金の表面上に堆積す
る。この層を、イオン衝撃または他のプロセスにより除
去した後、スカンジウムの新しい層が十分に高い温度で
表面に堆積する。勿論、この事はスカンジウムがなくな
るまで繰返すことができる。
この目的のために、本発明のスカンダート陰極は、陰極
本体の少なくとも上層に、スカンジウム凝月1を示すこ
とのできるスカンジウム化合物またはスカンジウム合金
を含ませたことを特徴とする。
本体の少なくとも上層に、スカンジウム凝月1を示すこ
とのできるスカンジウム化合物またはスカンジウム合金
を含ませたことを特徴とする。
また、スカンジウムが放射面に付与される速度は、使用
するバリウム化合物とスカンジウム供給源との間の化学
反応に影古する。
するバリウム化合物とスカンジウム供給源との間の化学
反応に影古する。
化合物または合金は陰極の作動温度において、スカンジ
ウムがすでに生ずるのが好ましいが、しかしこの事は絶
対的に必要なことではない。スカンジウムが高温度で付
与される場合には、放射は蒸発および/またはイオン衝
撃のために、作動中に減少するが、しかし原則として陰
極を十分に高い温度で再活性化することにより回復する
ことができる。温度が製造中(例えば、含浸中)に十分
に高くなる場合には、またスカンジウムは凝離する。
ウムがすでに生ずるのが好ましいが、しかしこの事は絶
対的に必要なことではない。スカンジウムが高温度で付
与される場合には、放射は蒸発および/またはイオン衝
撃のために、作動中に減少するが、しかし原則として陰
極を十分に高い温度で再活性化することにより回復する
ことができる。温度が製造中(例えば、含浸中)に十分
に高くなる場合には、またスカンジウムは凝離する。
特に、レニウム(Re)、ルテニウム(Ru)、ハフニ
ウム(llf)、ニッケル(Ni)、コバルト(CO)
、パラジウム(Pd)、ジルコニウム(Zr)またはタ
ングステン(響)の1種または2種以上の金属からなる
スカンジウムの化合物および/または合金は満足するも
のであることを確かめた。
ウム(llf)、ニッケル(Ni)、コバルト(CO)
、パラジウム(Pd)、ジルコニウム(Zr)またはタ
ングステン(響)の1種または2種以上の金属からなる
スカンジウムの化合物および/または合金は満足するも
のであることを確かめた。
高い融点のために、およびレニウムまたはルテニウムが
作動および形成中に蒸発しないことから、RezaSc
s、 R+、ScおよびRu3Scは極めて適当であり
、特にレニウム化合物は作動温度において、すでにスカ
ンジウム凝離を示すために特に好ましい。
作動および形成中に蒸発しないことから、RezaSc
s、 R+、ScおよびRu3Scは極めて適当であり
、特にレニウム化合物は作動温度において、すでにスカ
ンジウム凝離を示すために特に好ましい。
本発明のスカンダート陰極を製造する第1の方法は、少
なくとも上層に、スカンジウム化合物またはスカンジウ
ム合金からなる多孔体を、高融点金属および/または合
金の粉末、およびスカンジウム■を示すことのできるス
カンジウム化合物またはスカンジウム合金の粉末を混合
、圧縮および焼結するごとにより得、しかる後多孔体に
、バリウムを放射面に高融点金属および/または合金と
の化学反応により供給できるバリウム化合物を含浸によ
り少なくとも部分的に設けるようにすることを特徴とす
る。
なくとも上層に、スカンジウム化合物またはスカンジウ
ム合金からなる多孔体を、高融点金属および/または合
金の粉末、およびスカンジウム■を示すことのできるス
カンジウム化合物またはスカンジウム合金の粉末を混合
、圧縮および焼結するごとにより得、しかる後多孔体に
、バリウムを放射面に高融点金属および/または合金と
の化学反応により供給できるバリウム化合物を含浸によ
り少なくとも部分的に設けるようにすることを特徴とす
る。
本発明の第2の方法は、少なくとも上層に、スカンジウ
ム凝^11を示すことのできるスカンジウム化合物また
はスカンジウム合金からなる陰極本体を高融点金属およ
び/または合金の粉末、および陰極の作動中、バリウム
を放射表面に高融点金属および/または合金との化学反
応により供給できるバリウム化合物の粉末と化合するス
カンジウム化合物またはスカンジウム合金の粉末を混合
、圧縮および焼結することにより得るようにすることを
特徴とする。この方法において、焼結温度は陰極本体を
常に得ることのできる最大温度である。
ム凝^11を示すことのできるスカンジウム化合物また
はスカンジウム合金からなる陰極本体を高融点金属およ
び/または合金の粉末、および陰極の作動中、バリウム
を放射表面に高融点金属および/または合金との化学反
応により供給できるバリウム化合物の粉末と化合するス
カンジウム化合物またはスカンジウム合金の粉末を混合
、圧縮および焼結することにより得るようにすることを
特徴とする。この方法において、焼結温度は陰極本体を
常に得ることのできる最大温度である。
この温度は、一般に上述する方法に用いられている含浸
温度より実質的に低くすることができる。
温度より実質的に低くすることができる。
この結果、バリウム化合物とスカンジウム化合物または
スカンジウム合金との反応を減少する。事実、あまりに
活発な反応はかなりのスカンジウム酸化に危険を与える
ので、スカンジウムの供給を少なくする。
スカンジウム合金との反応を減少する。事実、あまりに
活発な反応はかなりのスカンジウム酸化に危険を与える
ので、スカンジウムの供給を少なくする。
次に、本発明を添付図面に基づいて説明する。
第1図と試験的に組立てた陰極の断面を示している。微
+5)スカンジウム化合物またはスカンジウム合金2を
モリブデントレー1中に圧縮し、焼結する。次いで、こ
の焼結体を加熱素子4からなる陰極軸3上にはんだ付け
する。組立体をスキャーニングオージェマイクロスコー
ブ(Scanning AugerMicroscop
e)に固定して表面のスカンジウム濃度を測定する。こ
の濃度はイオン衝撃により減少でき、およびこの衝〒1
後、スカンジウム凝離のために再び増加する。この手段
において、RezaScs+Re2Sc、 Ru2Sc
、 Co2Sc、 Pd2Sc、 N12Sc、 5c
soZr43Wts+5caellfznWsおよびS
c47Hf41W12のような種々のスカンジウム化合
物およびスカンジウム合金を試験した。
+5)スカンジウム化合物またはスカンジウム合金2を
モリブデントレー1中に圧縮し、焼結する。次いで、こ
の焼結体を加熱素子4からなる陰極軸3上にはんだ付け
する。組立体をスキャーニングオージェマイクロスコー
ブ(Scanning AugerMicroscop
e)に固定して表面のスカンジウム濃度を測定する。こ
の濃度はイオン衝撃により減少でき、およびこの衝〒1
後、スカンジウム凝離のために再び増加する。この手段
において、RezaScs+Re2Sc、 Ru2Sc
、 Co2Sc、 Pd2Sc、 N12Sc、 5c
soZr43Wts+5caellfznWsおよびS
c47Hf41W12のような種々のスカンジウム化合
物およびスカンジウム合金を試験した。
第2図は化合物Re24Sc、についての測定結果を示
している。曲線aで示している測定結果について、先づ
考察する。図面における瞬間1=0の前に、試験組立体
をある時間で950°Cの温度にし、この温度を測定中
維持した。瞬間1=0の(スカンジウムの1つの単分子
層が表面に存在する)場合、試験組立体をイオン衝撃に
さらした。この結果、表面上のスカンジウム濃度がL=
tlにまで減少し、スカンジウムの供給と除去との間に
平衡が確立した。イオン衝撃を1=12で切替えた後、
最初の濃度がスカンジウム凝離によって短時間に再び確
立された。試験を数回にわたり繰返した場合でも、スカ
ンジウムの消耗は観察されなかった。
している。曲線aで示している測定結果について、先づ
考察する。図面における瞬間1=0の前に、試験組立体
をある時間で950°Cの温度にし、この温度を測定中
維持した。瞬間1=0の(スカンジウムの1つの単分子
層が表面に存在する)場合、試験組立体をイオン衝撃に
さらした。この結果、表面上のスカンジウム濃度がL=
tlにまで減少し、スカンジウムの供給と除去との間に
平衡が確立した。イオン衝撃を1=12で切替えた後、
最初の濃度がスカンジウム凝離によって短時間に再び確
立された。試験を数回にわたり繰返した場合でも、スカ
ンジウムの消耗は観察されなかった。
曲線すは同じ試験組立体について1100°Cの温度で
測定した結果を示している。イオン衝撃における平衡は
950°C以上の高い濃度で与えられている。
測定した結果を示している。イオン衝撃における平衡は
950°C以上の高い濃度で与えられている。
試験を数回にわたり繰返した場合でも、スカンジウム消
耗は観察されなかった。他の試験により、作動温度(約
950°C)またはスカンダート陰極を活性化する普通
温度(約1100°C)における化合物Ru2Scはス
カンジウム41 Kitを示さないことを確かめた。
耗は観察されなかった。他の試験により、作動温度(約
950°C)またはスカンダート陰極を活性化する普通
温度(約1100°C)における化合物Ru2Scはス
カンジウム41 Kitを示さないことを確かめた。
第3図は本発明のスカンダート陰極の断面を示している
。陰極本体13は上層23および放射面33ををしてい
る。直径1.8mmのこの陰極本体はW粉末のマド・リ
ックスを上層に加圧して得られ、この場合マトリックス
は本発明によるW粉末およびスカンジウム化合物または
スカンジウム合金粉末の混合物からなる。圧縮後、焼結
操作を水素雰囲気中1500″Cで行った。マトリック
スの厚さは約0.5mmであり、および上層の厚さは約
0.1mmであった。
。陰極本体13は上層23および放射面33ををしてい
る。直径1.8mmのこの陰極本体はW粉末のマド・リ
ックスを上層に加圧して得られ、この場合マトリックス
は本発明によるW粉末およびスカンジウム化合物または
スカンジウム合金粉末の混合物からなる。圧縮後、焼結
操作を水素雰囲気中1500″Cで行った。マトリック
スの厚さは約0.5mmであり、および上層の厚さは約
0.1mmであった。
陰極本体を圧縮する圧力は、水素雰囲気中において48
aO−I CaO−1八1203で含浸した後、重量の
増加が約4.5%になるようにする。エンベロープ43
を設けたまたは設けない含浸陰極本体を陰極軸53上に
はんだ付けする。酸化アルミラム絶縁層83を被覆した
螺旋に巻いた金属コア73からなるコイル状陰極フィラ
メント63を軸53内に存在する。組立ておよび活性化
した後、陰極の放射を0 、3mmの陰極−陽極ギャッ
プを有するダイオード配置において1000ボルトパル
ス負荷で測定する。例としてWおよび25〜50重量%
のRe2Scからなる上層、およびWおよび10〜25
重量%のRe24Sc5からなる上層を有する陰極を作
った。すべての場合において、測定した放射は約950
°Cの作動温度で実験的に100A/cmzであった。
aO−I CaO−1八1203で含浸した後、重量の
増加が約4.5%になるようにする。エンベロープ43
を設けたまたは設けない含浸陰極本体を陰極軸53上に
はんだ付けする。酸化アルミラム絶縁層83を被覆した
螺旋に巻いた金属コア73からなるコイル状陰極フィラ
メント63を軸53内に存在する。組立ておよび活性化
した後、陰極の放射を0 、3mmの陰極−陽極ギャッ
プを有するダイオード配置において1000ボルトパル
ス負荷で測定する。例としてWおよび25〜50重量%
のRe2Scからなる上層、およびWおよび10〜25
重量%のRe24Sc5からなる上層を有する陰極を作
った。すべての場合において、測定した放射は約950
°Cの作動温度で実験的に100A/cmzであった。
他の例において、上層をWおよび10〜25重量%のR
u4Scから作った。
u4Scから作った。
放射は実質的に100A/cm”であったが、しかし上
述する例とは異なり、1.5 A/cm2の連続負荷の
8000時間後、約30%の減少を示した。また、他の
例では、上層をWおよびそれぞれ5,10および20重
里%の5C68114z4Waから作った。測定した放
射は約70〜90A/cm”の範囲で変化した。
述する例とは異なり、1.5 A/cm2の連続負荷の
8000時間後、約30%の減少を示した。また、他の
例では、上層をWおよびそれぞれ5,10および20重
里%の5C68114z4Waから作った。測定した放
射は約70〜90A/cm”の範囲で変化した。
上述する例は、スカンダート陰極の高い放射特性を本発
明によるスカンジウム化合物またはスカンジウム合金を
用いて達成できることを示している。
明によるスカンジウム化合物またはスカンジウム合金を
用いて達成できることを示している。
第4図は本発明の変形構造のスカンダート陰極のIIJ
r面を示している。陰極本体14は放射面24を有する
。直径1.8 mmおよび厚さ約0.5 mmのこの本
体はW粉末、10重量%のRe、、Sc5粉末および7
重量%のアルミン酸カルシウムバリウム(4BaO−1
CaO−IA’”ρ203)の混合物を圧縮して作った
。
r面を示している。陰極本体14は放射面24を有する
。直径1.8 mmおよび厚さ約0.5 mmのこの本
体はW粉末、10重量%のRe、、Sc5粉末および7
重量%のアルミン酸カルシウムバリウム(4BaO−1
CaO−IA’”ρ203)の混合物を圧縮して作った
。
次いて、モリブデン エンベロープ34を設けた、また
は設けない陰極本体を陰極軸44上にはんだ付けした。
は設けない陰極本体を陰極軸44上にはんだ付けした。
軸44を酸化アルミラム絶縁層74を有する螺旋に巻い
た金属コア64からなるコイル杖フィラメント54に連
通ずる。活性化後、測定した放射は950°Cの陰極温
度で約100A/ cm”であった。この陰極の利点は
、含浸およびこれに伴う洗浄処理を必要としないように
、陰極を作る方法が簡単であることである。オージェ測
定により、表面上のスカンジウム濃度は活性化前に極め
て低いことを確かめた。活性化中、本明細四の初めに示
している文献に記載するように、測定放射に要するスカ
ンジウム濃度が表面に形成する。
た金属コア64からなるコイル杖フィラメント54に連
通ずる。活性化後、測定した放射は950°Cの陰極温
度で約100A/ cm”であった。この陰極の利点は
、含浸およびこれに伴う洗浄処理を必要としないように
、陰極を作る方法が簡単であることである。オージェ測
定により、表面上のスカンジウム濃度は活性化前に極め
て低いことを確かめた。活性化中、本明細四の初めに示
している文献に記載するように、測定放射に要するスカ
ンジウム濃度が表面に形成する。
本発明は上述する例に制限されるものでなく、本発明の
範囲は当業者により種々変更を加えることができる。放
射材料は実際のマトリックス(L−陰極)の下で貯蔵場
を存在させることができ、また多くの設計変更を加える
ことができる。
範囲は当業者により種々変更を加えることができる。放
射材料は実際のマトリックス(L−陰極)の下で貯蔵場
を存在させることができ、また多くの設計変更を加える
ことができる。
更に、放射面へのバリウム供給は上述する機構に制限す
る必要はなく、例えばバリウムの表面エネルギーがスカ
ンジウムのそれより低いためにバリウム化合物または合
金からの凝離から生じさせることができる。
る必要はなく、例えばバリウムの表面エネルギーがスカ
ンジウムのそれより低いためにバリウム化合物または合
金からの凝離から生じさせることができる。
第1図はスカンジウム化合物および合金を試験するため
に組立てた陰極の断面図、 第2図はスカンジウム化合物について測定した結果を示
すグラフ、 第3図は本発明の陰極の断面図、および第4図は第3図
の変更構造の陰極の断面図である。 l・・・モリブデン トレー 2・・・微粉スカンジウム化合物またはスカンジウム合
金 3、44.53・・・陰極軸 4・・・加熱素子1
3、14・・・陰極本体 23・・・上層24、
33・・・放射面 34・・・モリブデン エンベロープ 54、63・・・コイル状陰極フィラメント64、73
・・・金属コア 74、83・・・酸化アルミニウム絶縁層特許出願人
エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペンファ
プリケン
に組立てた陰極の断面図、 第2図はスカンジウム化合物について測定した結果を示
すグラフ、 第3図は本発明の陰極の断面図、および第4図は第3図
の変更構造の陰極の断面図である。 l・・・モリブデン トレー 2・・・微粉スカンジウム化合物またはスカンジウム合
金 3、44.53・・・陰極軸 4・・・加熱素子1
3、14・・・陰極本体 23・・・上層24、
33・・・放射面 34・・・モリブデン エンベロープ 54、63・・・コイル状陰極フィラメント64、73
・・・金属コア 74、83・・・酸化アルミニウム絶縁層特許出願人
エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペンファ
プリケン
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、少なくとも高融点金属および/または合金のマトリ
ックスからなる陰極本体を有すると共に、バリウムを放
射面に、マトリックス材料との化学反応により供給でき
るバリウム化合物のマトリックスに少なくとも存在させ
、かつマトリックスを接触させたスカンダート陰極にお
いて、陰極本体の少なくとも上層がスカンジウム凝離を
示すことのできるスカンジウム化合物またはスカンジウ
ム合金からなることを特徴とするスカンダート陰極。 2、スカンジウム化合物又はスカンジウム合金が陰極の
作動温度でスカンジウム凝離を示す請求項1記載の陰極
。 3、スカンジウム化合物またはスカンジウム合金が陰極
の作動温度より高い活性化温度でスカンジウム凝離を示
す請求項1記載の陰極。 4、陰極がその製造工程の1つの工程中で受ける温度で
、スカンジウム化合物またはスカンジウム合金がスカン
ジウム凝離を示す請求項1記載の陰極。 5、スカンジウム化合物またはスカンジウム合金が、ス
カンジウムと、少なくとも1または2種以上の金属:レ
ニウム(Re)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(H
f)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、パラジウ
ム(Pd)、ジルコニウム(Zr)またはタングステン
(W)との化合物である請求項1〜4のいずれか一つの
項記載の陰極。 6、スカンジウム化合物またはスカンジウム合金をRe
_2_4Sc_5、Re_2Sc、Ru_2Sc、Co
_2Sc、Pd_2Sc、Ni_2Sc、Sc_5_0
Zr_4_5W_7_6、Sc_6_8Hf_2_4W
_8およびSc_4_7Hf_4_1W_1_2の群と
組合せた請求項5記載の陰極。 7、スカンジウム化合物をRe_2ScまたはRe_2
_4Sc_5とした請求項2記載の陰極。 8、陰極本体の少なくとも上層が5〜50重量%のRe
_2ScまたはRe_2_4Sc_5からなる請求項7
記載の陰極。 9、バリウム化合物を陰極本体に含浸により設けた請求
項1〜8のいずれか一つの項記載の陰極。 10、マトリックス材料、バリウム化合物およびスカン
ジウム化合物またはスカンジウム合金を同時に圧縮し、
次いで焼結した請求項1〜8のいずれか一つの項記載の
陰極。 11、少なくとも上層におけるスカンジウム化合物また
はスカンジウム合金からなる多孔体を、高融点金属およ
び/または合金の粉末、およびスカンジウム凝離を示す
ことのできるスカンジウム化合物またはスカンジウム合
金の粉末を混合、圧縮および焼結して得、しかる後にこ
の多孔体にバリウムを放射面に高融点金属および/また
は合金との化学反応により供給できるバリウム化合物を
含浸により少なくとも部分的に設けることを特徴とする
スカンダート陰極の製造方法。 12、少なくとも上層においてスカンジウム凝離を示す
ことのできるスカンジウム化合物またはスカンジウム合
金からなる陰極本体を、高融点金属および/または合金
の粉末および陰極の作動中バリウムを放射面に高融点金
属および/または合金との化学反応により供給できるバ
リウム化合物の粉末と化合するスカンジウム化合物また
はスカンジウム合金の粉末を混合、圧縮および焼結して
得ることを特徴とするスカンダート陰極の製造方法。 13、スカンジウム化合物またはスカンジウム合金を、
1または2種以上の金属:レニウム (Re)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、
ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、パラジウム(P
d)、ジルコニウム(Zr)またはタングステン(W)
からなる化合物または合金とする請求項11または12
記載の方法。 14、スカンジウム化合物またはスカンジウム合金をR
e_2_4Sc_5、Re_2Sc、Ru_2Sc、C
o_2Sc、Pd_2Sc、Ni_2Sc、Sc_5_
0Zr_4_5W_7_6、S_6_8Hf_2_4W
_8およびSc_4_7Hf_4_1W_1_2の群と
組合せる請求項13記載の方法。 15、スカンジウム化合物をRe_2ScまたはRe_
2_4Sc_5とする請求項13記載の方法。 16、陰極本体の少なくとも上層が5〜50重量%のR
e_2ScまたはRe_2_4Sc_5からなる請求項
13記載の陰極。 17、請求項1〜10のいずれか一つの項に記載する陰
極を設けた電子ビーム管。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8702727 | 1987-11-16 | ||
| NL8702727A NL8702727A (nl) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | Scandaatkathode. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01161638A true JPH01161638A (ja) | 1989-06-26 |
| JP2661992B2 JP2661992B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=19850919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28485688A Expired - Fee Related JP2661992B2 (ja) | 1987-11-16 | 1988-11-12 | スカンダート陰極および該陰極を設けた電子ビーム管 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5006753A (ja) |
| EP (1) | EP0317002B1 (ja) |
| JP (1) | JP2661992B2 (ja) |
| CN (1) | CN1019246B (ja) |
| DE (1) | DE3880794T2 (ja) |
| HK (1) | HK140094A (ja) |
| NL (1) | NL8702727A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6034469A (en) * | 1995-06-09 | 2000-03-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Impregnated type cathode assembly, cathode substrate for use in the assembly, electron gun using the assembly, and electron tube using the cathode assembly |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5418070A (en) * | 1988-04-28 | 1995-05-23 | Varian Associates, Inc. | Tri-layer impregnated cathode |
| NL8902793A (nl) * | 1989-11-13 | 1991-06-03 | Philips Nv | Scandaatkathode. |
| US5065070A (en) * | 1990-12-21 | 1991-11-12 | Hughes Aircraft Company | Sputtered scandate coatings for dispenser cathodes |
| DE4114856A1 (de) * | 1991-05-07 | 1992-11-12 | Licentia Gmbh | Vorratskathode und verfahren zu deren herstellung |
| DE4142535A1 (de) * | 1991-12-21 | 1993-06-24 | Philips Patentverwaltung | Scandat-kathode und verfahren zur ihrer herstellung |
| CN1036237C (zh) * | 1993-02-22 | 1997-10-22 | 日本电气株式会社 | 给多信道无线寻呼网中的多个寻呼区分配寻呼信道的方法 |
| DE69411248T2 (de) * | 1993-10-28 | 1999-02-04 | Philips Electronics N.V., Eindhoven | Vorratskathode und Herstellungsverfahren |
| CN1056465C (zh) * | 1994-10-25 | 2000-09-13 | 电子工业部第十二研究所自动工程研究所 | 薄膜钪系阴极及其制备方法 |
| DE19527723A1 (de) | 1995-07-31 | 1997-02-06 | Philips Patentverwaltung | Elektrische Entladungsröhre oder Entladungslampe und Scandat-Vorratskathode |
| DE19828729B4 (de) * | 1998-06-29 | 2010-07-15 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Scandat-Vorratskathode mit Barium-Calcium-Aluminat-Schichtabfolge und korrespondierende elektrische Entladungsröhre |
| DE19961672B4 (de) * | 1999-12-21 | 2009-04-09 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Scandat-Vorratskathode |
| CN102268559A (zh) | 2007-05-21 | 2011-12-07 | 奥贝特勘探Vspa有限公司 | 从铝土矿石中提取铝的工艺 |
| RU2588960C2 (ru) | 2011-03-18 | 2016-07-10 | Орбит Элюминэ Инк. | Способы извлечения редкоземельных элементов из алюминийсодержащих материалов |
| WO2012149642A1 (en) | 2011-05-04 | 2012-11-08 | Orbite Aluminae Inc. | Processes for recovering rare earth elements from various ores |
| RU2013157943A (ru) | 2011-06-03 | 2015-07-20 | Орбит Элюминэ Инк. | Способ получения гематита |
| EP2755918A4 (en) | 2011-09-16 | 2015-07-01 | Orbite Aluminae Inc | PROCESS FOR PRODUCING TONERDE AND VARIOUS OTHER PRODUCTS |
| AU2013202318B2 (en) | 2012-01-10 | 2015-11-05 | Aem Technologies Inc. | Processes for treating red mud |
| CA2862307C (en) | 2012-03-29 | 2015-12-01 | Orbite Aluminae Inc. | Processes for treating fly ashes |
| RU2597096C2 (ru) | 2012-07-12 | 2016-09-10 | Орбит Алюминэ Инк. | Способы получения оксида титана и различных других продуктов |
| BR112015006536A2 (pt) | 2012-09-26 | 2017-08-08 | Orbite Aluminae Inc | processos para preparar alumina e cloreto de magnésio por lixiviação com hcl de vários materiais. |
| US9534274B2 (en) | 2012-11-14 | 2017-01-03 | Orbite Technologies Inc. | Methods for purifying aluminium ions |
| CN105788996B (zh) * | 2014-12-22 | 2018-02-06 | 中国电子科技集团公司第十二研究所 | 一种亚微米薄膜钪钨阴极及其制备方法 |
| KR20250117642A (ko) * | 2022-09-15 | 2025-08-05 | 엘브 인크 | 진공 전자 장치용 캐소드 히터 어셈블리 및 제조 방법 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7905542A (nl) * | 1979-07-17 | 1981-01-20 | Philips Nv | Naleveringskathode. |
| JPS58154131A (ja) * | 1982-03-10 | 1983-09-13 | Hitachi Ltd | 含浸形陰極 |
| NL8201371A (nl) * | 1982-04-01 | 1983-11-01 | Philips Nv | Werkwijzen voor het vervaardigen van een naleveringskathode en naleveringskathode vervaardigd volgens deze werkwijzen. |
| JPH0719530B2 (ja) * | 1984-06-29 | 1995-03-06 | 株式会社日立製作所 | 陰極線管 |
| NL8403032A (nl) * | 1984-10-05 | 1986-05-01 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een scandaatnaleveringskathode, naleveringskathode vervaardigd met deze werkwijze. |
| JPS61183838A (ja) * | 1985-02-08 | 1986-08-16 | Hitachi Ltd | 含浸形カソ−ド |
| KR900009071B1 (ko) * | 1986-05-28 | 1990-12-20 | 가부시기가이샤 히다찌세이사구쇼 | 함침형 음극 |
| JPS63224127A (ja) * | 1987-03-11 | 1988-09-19 | Hitachi Ltd | 含浸形陰極 |
-
1987
- 1987-11-16 NL NL8702727A patent/NL8702727A/nl not_active Application Discontinuation
-
1988
- 1988-11-11 EP EP88202524A patent/EP0317002B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-11 DE DE88202524T patent/DE3880794T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-11-12 JP JP28485688A patent/JP2661992B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1988-11-14 CN CN88107957.XA patent/CN1019246B/zh not_active Expired
- 1988-11-15 US US07/271,806 patent/US5006753A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-12-08 HK HK140094A patent/HK140094A/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6034469A (en) * | 1995-06-09 | 2000-03-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Impregnated type cathode assembly, cathode substrate for use in the assembly, electron gun using the assembly, and electron tube using the cathode assembly |
| US6304024B1 (en) | 1995-06-09 | 2001-10-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Impregnated-type cathode substrate with large particle diameter low porosity region and small particle diameter high porosity region |
| US6447355B1 (en) | 1995-06-09 | 2002-09-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Impregnated-type cathode substrate with large particle diameter low porosity region and small particle diameter high porosity region |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| CN1019246B (zh) | 1992-11-25 |
| NL8702727A (nl) | 1989-06-16 |
| HK140094A (en) | 1994-12-16 |
| DE3880794T2 (de) | 1993-11-18 |
| DE3880794D1 (de) | 1993-06-09 |
| EP0317002B1 (en) | 1993-05-05 |
| US5006753A (en) | 1991-04-09 |
| CN1042802A (zh) | 1990-06-06 |
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