JPH01163941A - スカンジウム系陰極の製造方法 - Google Patents
スカンジウム系陰極の製造方法Info
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- JPH01163941A JPH01163941A JP63165191A JP16519188A JPH01163941A JP H01163941 A JPH01163941 A JP H01163941A JP 63165191 A JP63165191 A JP 63165191A JP 16519188 A JP16519188 A JP 16519188A JP H01163941 A JPH01163941 A JP H01163941A
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Classifications
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/04—Manufacture of electrodes or electrode systems of thermionic cathodes
-
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- H01J9/047—Cathodes having impregnated bodies
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- H—ELECTRICITY
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- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高温で溶融する金属より成る多孔性陰極体の
放出面にバリウムを補給するためのバリウム化合物を有
するディスペンサ型陰極の製造方法に関するものである
。
放出面にバリウムを補給するためのバリウム化合物を有
するディスペンサ型陰極の製造方法に関するものである
。
このようにしてつくられたディスペンサ型陰極は電子管
に用いるのに適している。
に用いるのに適している。
ディスペンサ型陰極の特徴は、一方において電子放出面
と他方においてこの放出面の十分に低い仕事関数を実現
するためのエミッタ材料の蓄えとの間に機能上の分離が
あることである。エミッタ材料は多孔性陰極体の細孔内
にある。
と他方においてこの放出面の十分に低い仕事関数を実現
するためのエミッタ材料の蓄えとの間に機能上の分離が
あることである。エミッタ材料は多孔性陰極体の細孔内
にある。
冒頭に記載したタイプの方法は米国特許第４０７７３９
３号に記載されている。この米国特許には１、りングス
テン粉末より圧縮され次いで焼結された略々２０％の多
孔度を有する陰極体を、酸化バリウムに加えて酸化カル
シウム、酸化アルミニウムおよび酸化スカンジウムを有
する混合物で含浸する方法が記載されている。
３号に記載されている。この米国特許には１、りングス
テン粉末より圧縮され次いで焼結された略々２０％の多
孔度を有する陰極体を、酸化バリウムに加えて酸化カル
シウム、酸化アルミニウムおよび酸化スカンジウムを有
する混合物で含浸する方法が記載されている。
欧州特許出願第００９１１６１号には、陰極体（特に頂
層）をタングステン粉末と酸化スカンジウムの混合物よ
り圧縮し次いでこれを焼結することによって、このよう
な陰極のイオン衝撃に対する感度およびイオン衝撃後の
回復を改良することができる旨記載されている。できる
だけ均質な薄い頂層（略々０．１ ｍｍ）を得るために
圧縮操作は２段階に行われるのが普通である。先づ、陰
極体のタングステン部分が僅かに予圧縮される。次いで
、頂層粉末がタングステン部分の表面上に平等に分布さ
れ、しかる後最終的な圧縮操作が行われる。
層）をタングステン粉末と酸化スカンジウムの混合物よ
り圧縮し次いでこれを焼結することによって、このよう
な陰極のイオン衝撃に対する感度およびイオン衝撃後の
回復を改良することができる旨記載されている。できる
だけ均質な薄い頂層（略々０．１ ｍｍ）を得るために
圧縮操作は２段階に行われるのが普通である。先づ、陰
極体のタングステン部分が僅かに予圧縮される。次いで
、頂層粉末がタングステン部分の表面上に平等に分布さ
れ、しかる後最終的な圧縮操作が行われる。
本発明の目的は、より簡単でしかも電流密度と寿命に関
しては同じ結果となるこのようなディスペンサ型陰極の
異なる製造方法を得ることにある。
しては同じ結果となるこのようなディスペンサ型陰極の
異なる製造方法を得ることにある。
この目的のため、本発明は、陰極体をスカンジウムまた
は水素化スカンジウムと混合された成る量の金属粉末か
ら圧縮し、しかる後陰極体を焼結し、陰極にエミッタ材
料を与えることを特徴とするものである。金属粉末量中
のスカンジウムまたは水素化スカンジウムの量は重量で
０．３−０．７％であるのが好ましい。
は水素化スカンジウムと混合された成る量の金属粉末か
ら圧縮し、しかる後陰極体を焼結し、陰極にエミッタ材
料を与えることを特徴とするものである。金属粉末量中
のスカンジウムまたは水素化スカンジウムの量は重量で
０．３−０．７％であるのが好ましい。
圧縮は一回の操作だけで行われまた頂層粉末の分布は最
早や必要ないので、このような方法は製造技術の観点か
らより有利である。このような方法でつくられた陰極体
は、含浸剤の導入後に、同等悪影響を受けることなしに
丸削りまたはその他のタイプの成形のような機械処理を
受けることができる。
早や必要ないので、このような方法は製造技術の観点か
らより有利である。このような方法でつくられた陰極体
は、含浸剤の導入後に、同等悪影響を受けることなしに
丸削りまたはその他のタイプの成形のような機械処理を
受けることができる。
水素ふん囲気内で行われるのが好ましい焼結中にスカン
ジウムが失われるのをできる限り防ぐために、この焼結
操作はスカンジウムの溶融点（１５３９゛Ｃ）より低い
温度で行われることが好ましい。けれども他面において
は、この焼結温度は、強い陰極体を得るため、にできる
だけ高く選ばねばならない。
ジウムが失われるのをできる限り防ぐために、この焼結
操作はスカンジウムの溶融点（１５３９゛Ｃ）より低い
温度で行われることが好ましい。けれども他面において
は、この焼結温度は、強い陰極体を得るため、にできる
だけ高く選ばねばならない。
したがって本発明の方法の好ましい実施態様では、焼結
温度は１４３０°Ｃと１５００°Ｃの間にある。
温度は１４３０°Ｃと１５００°Ｃの間にある。
以下に本発明を添付の図面を参照して実施例により詳し
く説明する。
く説明する。
第１図は本発明の方法によって得られた陰極の縦断面図
である。陰極体１は、タングステン粉末と重量で略々０
．５χのスカンジウムまたは水素化スカンジウムの混合
物より圧縮される。略々３．５気圧の圧力での圧縮、水
素中で１４５０°Ｃでの略々１時間の焼結の後、スカン
ジウムとタングステンの陰極体は略々２０χの多孔度を
有する。陰極体１はこの時例えば０．５ ｍｍの厚さと
略々１．８ｍｍの直径を有する。
である。陰極体１は、タングステン粉末と重量で略々０
．５χのスカンジウムまたは水素化スカンジウムの混合
物より圧縮される。略々３．５気圧の圧力での圧縮、水
素中で１４５０°Ｃでの略々１時間の焼結の後、スカン
ジウムとタングステンの陰極体は略々２０χの多孔度を
有する。陰極体１はこの時例えば０．５ ｍｍの厚さと
略々１．８ｍｍの直径を有する。
次いで、陰極体１は水素ふん囲気中でバリウム・カルシ
ウム・アルミニウム（例えば５ＢａＯ；２ＡｌｚＯ３；
３ＣａＯまたは４８ｓ Ｏ；ＩＡｌｚＯ：ｘ；ｌＣａ０
）で含浸され、ホールダ２内に圧縮され、脚部３上に溶
接される。この脚部３は、らせん状に巻回された金属芯
５と酸化アルミニウム絶縁層６を有するコイル状陰極フ
ィラメント４を収容する。このような放出面７の放出は
、０．３ ｔｍｎの陰極−陽極間隔を有するダイオード
で１００ＯＶのパルス負荷において９５０°Ｃで略々１
００Ａ／ ｃｍ”であった。このような放出は、製造が
より面倒な欧州特許出願第０１７８７１６号に記載され
たタングステンと酸化スカンジウムの頂層を有する陰極
の放出に匹敵する。イオン衝撃後の回復は、略１９００
°Ｃで焼結された陰極体を有する前記の特許出願に記載
された陰極の回復に匹敵するものであった（略６５％）
。１５００°Ｃで焼結された本発明による陰極では、こ
の回復は少なく、略々５８％であった。回復率の意味お
よびその測定方法においては、前記の欧州特許出願また
は「アプライド・サーフイス・サイアンス（Ａｐｐｌｉ
ｅｄ ５ｕｒｆａｃｅ ５ｅｉｅｎｃｅ） Ｊ２６ （
１９８６年）、第１７３−１９５頁の記事「プロパティ
ズ・アンド・マニュファクチアー・オブ・トップ・レー
ヤー・スカンジウム・カソーヅ（Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ａｎｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｏｐ １ａ
ｙｅｒ ５ｃａｎｄａｔｅ ｅａｔｈｏｄｅｓ） Ｊが
参考になる。
ウム・アルミニウム（例えば５ＢａＯ；２ＡｌｚＯ３；
３ＣａＯまたは４８ｓ Ｏ；ＩＡｌｚＯ：ｘ；ｌＣａ０
）で含浸され、ホールダ２内に圧縮され、脚部３上に溶
接される。この脚部３は、らせん状に巻回された金属芯
５と酸化アルミニウム絶縁層６を有するコイル状陰極フ
ィラメント４を収容する。このような放出面７の放出は
、０．３ ｔｍｎの陰極−陽極間隔を有するダイオード
で１００ＯＶのパルス負荷において９５０°Ｃで略々１
００Ａ／ ｃｍ”であった。このような放出は、製造が
より面倒な欧州特許出願第０１７８７１６号に記載され
たタングステンと酸化スカンジウムの頂層を有する陰極
の放出に匹敵する。イオン衝撃後の回復は、略１９００
°Ｃで焼結された陰極体を有する前記の特許出願に記載
された陰極の回復に匹敵するものであった（略６５％）
。１５００°Ｃで焼結された本発明による陰極では、こ
の回復は少なく、略々５８％であった。回復率の意味お
よびその測定方法においては、前記の欧州特許出願また
は「アプライド・サーフイス・サイアンス（Ａｐｐｌｉ
ｅｄ ５ｕｒｆａｃｅ ５ｅｉｅｎｃｅ） Ｊ２６ （
１９８６年）、第１７３−１９５頁の記事「プロパティ
ズ・アンド・マニュファクチアー・オブ・トップ・レー
ヤー・スカンジウム・カソーヅ（Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ａｎｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｏｐ １ａ
ｙｅｒ ５ｃａｎｄａｔｅ ｅａｔｈｏｄｅｓ） Ｊが
参考になる。
前述の例では、含浸剤吸収は略々４．５％であった。圧
縮さるべき混合物内のスカンジウム（水素化）の量を重
量で１％に上げると、この吸収は略々２％に減少し、陰
極の寿命が短かくなる。重量で０．３−０．７％のスカ
ンジウム（水素化）の量に対して、吸収される含浸剤の
量は十分である。
縮さるべき混合物内のスカンジウム（水素化）の量を重
量で１％に上げると、この吸収は略々２％に減少し、陰
極の寿命が短かくなる。重量で０．３−０．７％のスカ
ンジウム（水素化）の量に対して、吸収される含浸剤の
量は十分である。
中に加熱素子が設けられた第２図に斜視図で示した放出
面２１を有する円筒２０を、前述の方法で圧縮されたタ
ングステン体より丸削りすることもできる。
面２１を有する円筒２０を、前述の方法で圧縮されたタ
ングステン体より丸削りすることもできる。
本発明の方法によってつくられた陰極は、例えばマグネ
トロン、送信管等のような電子管に用いることができる
が、例えばテレビジョン関係や電子顕微鏡の陰極線管に
も用いることもできる。
トロン、送信管等のような電子管に用いることができる
が、例えばテレビジョン関係や電子顕微鏡の陰極線管に
も用いることもできる。
第１図は本発明の方法によりつくられた陰極の一実施例
の縦断面図、 第２図は本発明の方法によりつくられた陰極の別の実施
例の斜視図である。 １・・・陰極体 ２・・・ホールダ３・・・
脚部 ４・・・コイル状陰極フィラメント ５・・・金属芯 ６・・・酸化アルミニウム絶縁層 ７．２１・・・放出面 ２０・・・円筒特許出
願人 エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペ
ンファブリケン Ｆｌｏ、１ Ｏ ＩＧ ２ 手 続 補 正 書 昭和６３年１０月 ６日 特許庁長官 吉 １） 文 毅 殿１、事件
の表示 昭和６３年特許願第１６５１９１号 ２、発明の名称 スカンジウム系陰極の製造方法 ３６補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペ
ンファブリケン ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」 「発明の詳細な説明」の
欄Ｘ ぶ＼ １ｏ明細書の特許請求の範囲を次のとおり訂正する。 「２、特許請求の範囲 １、高温で溶融する金属より成る多孔性陰極体の放出面
にバリウムを補給するためのバリウム化合物を有するデ
ィスペンサ型陰極の製造方法において、陰極体をスカン
ジウムまたは水素化スカンジウムと混合された成る量の
金属粉末から圧縮し、しかる後陰極体を焼結し、陰極に
エミッタ材料を与えることを特徴とするスカシ−２盈メ
（雇陰極の製造方法。 ２、 金属粉末とスカンジウムまたは水素化スカンジウ
ムの混合物のスカンジウムまたは水素化スカンジウムの
量は、重量で略々０．３χと０．７χの間にある請求項
１記載のスカン乏文人糸陰極の製造方法。 ３、焼結温度はスカンジウムの溶融点よりも低い請求項
１または２記載のスカンジウム系陰極の製造方法。 ４、 焼結温度は１４３０°Ｃと１５００°Ｃの間にあ
る請求項３記載のスカンジウム是陰極の製造方法。 ５、陰極体を、該陰極体に工しンタ材料を与えた後に一
定の形に形成する請求項１乃至４の何れか１項記載のス
カンジウム糸陰極の製造方法。」 ２、明細書第４頁第４行の「るものである。」を「るス
カンジウム系（ｓｃａｎｄａｔｅ）陰極の製造方法にあ
るものである。」 暖 手 続 補 正 書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６３年特許願第１６５１９１号 ２、発明の名称 スカンジウム系陰極の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペ
ンファプリケン ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和６３年 ９月２７日 ３、補正の対象 １、明細書の発明の名称を「スカンジウム系陰極の製造
方法」と訂正する。
の縦断面図、 第２図は本発明の方法によりつくられた陰極の別の実施
例の斜視図である。 １・・・陰極体 ２・・・ホールダ３・・・
脚部 ４・・・コイル状陰極フィラメント ５・・・金属芯 ６・・・酸化アルミニウム絶縁層 ７．２１・・・放出面 ２０・・・円筒特許出
願人 エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペ
ンファブリケン Ｆｌｏ、１ Ｏ ＩＧ ２ 手 続 補 正 書 昭和６３年１０月 ６日 特許庁長官 吉 １） 文 毅 殿１、事件
の表示 昭和６３年特許願第１６５１９１号 ２、発明の名称 スカンジウム系陰極の製造方法 ３６補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペ
ンファブリケン ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」 「発明の詳細な説明」の
欄Ｘ ぶ＼ １ｏ明細書の特許請求の範囲を次のとおり訂正する。 「２、特許請求の範囲 １、高温で溶融する金属より成る多孔性陰極体の放出面
にバリウムを補給するためのバリウム化合物を有するデ
ィスペンサ型陰極の製造方法において、陰極体をスカン
ジウムまたは水素化スカンジウムと混合された成る量の
金属粉末から圧縮し、しかる後陰極体を焼結し、陰極に
エミッタ材料を与えることを特徴とするスカシ−２盈メ
（雇陰極の製造方法。 ２、 金属粉末とスカンジウムまたは水素化スカンジウ
ムの混合物のスカンジウムまたは水素化スカンジウムの
量は、重量で略々０．３χと０．７χの間にある請求項
１記載のスカン乏文人糸陰極の製造方法。 ３、焼結温度はスカンジウムの溶融点よりも低い請求項
１または２記載のスカンジウム系陰極の製造方法。 ４、 焼結温度は１４３０°Ｃと１５００°Ｃの間にあ
る請求項３記載のスカンジウム是陰極の製造方法。 ５、陰極体を、該陰極体に工しンタ材料を与えた後に一
定の形に形成する請求項１乃至４の何れか１項記載のス
カンジウム糸陰極の製造方法。」 ２、明細書第４頁第４行の「るものである。」を「るス
カンジウム系（ｓｃａｎｄａｔｅ）陰極の製造方法にあ
るものである。」 暖 手 続 補 正 書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６３年特許願第１６５１９１号 ２、発明の名称 スカンジウム系陰極の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペ
ンファプリケン ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和６３年 ９月２７日 ３、補正の対象 １、明細書の発明の名称を「スカンジウム系陰極の製造
方法」と訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、高温で溶融する金属より成る多孔性陰極体の放出面
にバリウムを補給するためのバリウム化合物を有するデ
ィスペンサ型陰極の製造方法において、陰極体をスカン
ジウムまたは水素化スカンジウムと混合された或る量の
金属粉末から圧縮し、しかる後陰極体を焼結し、陰極に
エミッタ材料を与えることを特徴とするスカンデート陰
極の製造方法。 ２、金属粉末とスカンジウムまたは水素化スカンジウム
の混合物のスカンジウムまたは水素化スカンジウムの量
は、重量で略々０．３％と０．７％の間にある請求項１
記載のスカンデート陰極の製造方法。 ３、焼結温度はスカンジウムの溶融点よりも低い請求項
１または２記載のスカンデート陰極の製造方法。 ４、焼結温度は１４３０℃と１５００℃の間にある請求
項３記載のスカンデート陰極の製造方法。 ５、陰極体を、該陰極体にエミッタ材料を与えた後に一
定の形に形成する請求項１乃至４の何れか１項記載のス
カンデート陰極の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8701583A NL8701583A (nl) | 1987-07-06 | 1987-07-06 | Scandaatkathode. |
| NL8701583 | 1987-07-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01163941A true JPH01163941A (ja) | 1989-06-28 |
| JP2685232B2 JP2685232B2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
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