JPH01194231A - Cathode-ray tube - Google Patents

Cathode-ray tube

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JPH01194231A
JPH01194231A JP1467688A JP1467688A JPH01194231A JP H01194231 A JPH01194231 A JP H01194231A JP 1467688 A JP1467688 A JP 1467688A JP 1467688 A JP1467688 A JP 1467688A JP H01194231 A JPH01194231 A JP H01194231A
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JP
Japan
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cathode
electron beam
electron
ray tube
pellet
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Application number
JP1467688A
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Japanese (ja)
Inventor
Susumu Sasaki
進 佐々木
Yoshihiko Yamamoto
山本 恵彦
Isato Watabe
渡部 勇人
Tomio Yaguchi
富雄 矢口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Abstract

PURPOSE:To suppress increase of crossover dia. and enhance the characteristic by offsetting a zone in the center of the electron emitting surface of a cathode pellet, wherein the zone shall have an area smaller than the dia. of an electron beam passing hole in adjoining No.1 electrode and emit an extraordinarily small amount of electron beam. CONSTITUTION:A cylindrical dint 1h is formed in the center of the electron emitting surface of an impregnated type cathode pellet 1. Ahead the pellet 1, No.1-No.3 electrodes 2-4 provided in their centers with electron beam passing holes 21, 31, 41 are arranged concentrically with the cylindrical dint 1h. The cathode pellet 1 is fitted to a cup 6 made of heat resistant metal, and this cup 6 is fixed to one end of a sleeve 7 made of heat resistant metal equipped internally with a heater 5. Therein most of the electron beam 8 is emitted from the flat part 1a of cathode pellet 1 other than the dint 1h, which suppresses spread of the crossover 9 because of the space charge effect.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、含浸型陰極を備えた陰極線管に係り、特に電
子ビームのフォーカス性能向上に好適な中空電子ビーム
を形成することのできる含浸型陰極を備えた陰極線管に
関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a cathode ray tube equipped with an impregnated cathode, and particularly to an impregnated cathode that can form a hollow electron beam suitable for improving electron beam focusing performance. The present invention relates to a cathode ray tube equipped with a cathode.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第4図により従来例を説明する。同図は陰極の中心から
半分の断面を示したもので、含浸型陰極がトライオード
型電子放出部をもつ電子銃に実装された状態を示してい
る。すなわち、1′はタングステン(W)、モリブデン
(Mo)等の高融点金属焼結体からなる多孔質金属基体
に電子放射物質を含浸させた陰極ペレットであり、カッ
プ6の中に挿入されている。7は円筒状のスリーブであ
り、その一端に上記カップ6を圧入していると共にその
下部にヒータ5を装着している。陰極ペレット1′の電
子ビーム放出面側には、中心部に電子ビ=ム通過孔21
.31.41を有する電子銃の第1電極2、第2電極3
.第3電極4がそれぞれ前記陰極ペレットの中心と同軸
上に、しかも所定の間隔をおいて配置されている。8′
は放出電子ビームの拡りを、そして9′は電子ビームの
クロスオーバ部分を、r /cは電子ビームのクロスオ
ーバ半径をそれぞれ模式的に示したものである。この図
に示すトライオード型電子放出部においては、第1電極
2は陰極ペレット1′に較べ低電位か高々同電位に設定
され、一方、第2電極及び第3電極4は数百〜数千ボル
ト高電位に設定されている。この種のものとして例えば
特開昭59−18539号公報を挙げることができる。
A conventional example will be explained with reference to FIG. This figure shows a half cross section from the center of the cathode, showing the impregnated cathode mounted in an electron gun with a triode electron emitting section. That is, 1' is a cathode pellet made of a porous metal base made of a sintered body of a high-melting point metal such as tungsten (W) or molybdenum (Mo) impregnated with an electron emitting substance, and is inserted into the cup 6. . Reference numeral 7 denotes a cylindrical sleeve, into which the cup 6 is press-fitted, and the heater 5 is attached to the lower part of the sleeve. On the electron beam emitting surface side of the cathode pellet 1', there is an electron beam passage hole 21 in the center.
.. First electrode 2, second electrode 3 of an electron gun having 31.41
.. The third electrodes 4 are arranged coaxially with the center of the cathode pellet and spaced apart from each other by a predetermined distance. 8′
9 schematically indicates the spread of the emitted electron beam, 9' indicates the crossover portion of the electron beam, and r/c schematically indicates the crossover radius of the electron beam. In the triode-type electron emitting section shown in this figure, the first electrode 2 is set at a lower potential or at most the same potential as that of the cathode pellet 1', while the second and third electrodes 4 are set at several hundred to several thousand volts. It is set to high potential. An example of this type of method is JP-A-59-18539.

また、含浸型陰極ではないが、マイクロ波管の陰極にて
中空電子ビームを形成した一般文献の例として、マグロ
ヒル・フィジカル・アンド・カンタム・エレクトロニク
スシリーズ[スペース・チャージフローJ 1967年
、第157頁(McGRAV ・HILLPHYSIC
AL AND QUANTUM ELECTRONIC
55ERIES。
Although it is not an impregnated cathode, an example of a general literature in which a hollow electron beam is formed using the cathode of a microwave tube is McGraw-Hill Physical and Quantum Electronics Series [Space Charge Flow J, 1967, p. 157] (McGRAV・HILLPHYSIC
AL AND QUANTUM ELECTRONIC
55ERIES.

Space−Charge Flow、 1967、 
Page 157)を挙げることができる。
Space-Charge Flow, 1967,
Page 157).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

前記第4図のような電極電位構成の場合、陰極ペレット
1′の電子放出面から放出された電子ビーム8′は、陰
極ペレット1′及び第1電極2の電位から形成される静
電レンズにより収束され、その結果、第1電極2又は第
2電極3近傍で交差する。これをクロスオーバ9′と称
するが、クロスオーバは、レンズ収差、電子の黙祷速度
のばらつき(黙祷速度分散)、電子同士の反発(空間電
荷効果)などの原因により、有限の大きさ(半径r /
 c)をもつ。電子ビーム8′はその後再び拡がるが、
第2電極3.第3電極4で形成される電界により加速さ
れつつ、図示されていない主レンズ部に入射する。さら
に例えばブラウン管の場合、電子ビームは主レンズ部で
収束され蛍光面上にスポットを形成する。ところで、一
般にブラウン管の解像度を向上させるためには、電子ビ
ームのスポット径を小さくする必要があるが、このため
には前記クロスオーバ半径r 10を小さくすることが
有効である。
In the case of the electrode potential configuration as shown in FIG. They are converged and, as a result, intersect near the first electrode 2 or the second electrode 3. This is called a crossover 9', but the crossover has a finite size (radius r /
c). The electron beam 8' then expands again, but
Second electrode3. The light is accelerated by the electric field formed by the third electrode 4 and enters the main lens portion (not shown). Further, in the case of a cathode ray tube, for example, the electron beam is converged by the main lens portion to form a spot on the phosphor screen. Incidentally, in order to improve the resolution of a cathode ray tube, it is generally necessary to reduce the spot diameter of the electron beam, and for this purpose it is effective to reduce the crossover radius r10.

クロスオーバを小さくシ、ブラウン管の解像度を向上さ
せる方法としては、例えば、第1電極2の電子ビーム通
過孔を従来よりも小さくし黙祷速度分散の効果を抑える
ことが考えられる。しかし、この方法では陰極の電子放
出領域が著しく制限されるため、大電流は得られ難く、
例えば数mAから数10mAの大電流電子ビームを必要
とする大型ブラウン管や投射用ブラウン管には不向きで
ある。
One possible method for reducing the crossover and improving the resolution of the cathode ray tube is, for example, to make the electron beam passage hole of the first electrode 2 smaller than before to suppress the effect of silent speed dispersion. However, with this method, the electron emission area of the cathode is severely limited, making it difficult to obtain a large current.
For example, it is not suitable for large cathode ray tubes or projection cathode ray tubes that require a large current electron beam of several mA to several tens of mA.

また、このような大電流では、空間電荷効果が、クロス
オーバの増大の大きな原因となる。
Furthermore, at such a large current, the space charge effect becomes a major cause of increased crossover.

さらにまた、主レンズから蛍光面にかけての、この空間
電荷効果もスポット径増大の大きな原因となる。
Furthermore, this space charge effect from the main lens to the phosphor screen is also a major cause of an increase in spot diameter.

また、前述の中空電子ビームを形成した前述の文献にお
いては、マイクロ波陰極の例であり、単なる円筒電極に
関するもので含浸型陰極については全く配慮されていな
かった。
In addition, the above-mentioned document in which the hollow electron beam was formed is an example of a microwave cathode, and relates to a mere cylindrical electrode, and does not give any consideration to an impregnated cathode.

そこで、本発明が解決しようとする技術的課題は大電流
電子ビームにおいても、空間電荷効果を抑制し、クロス
オーバ径を小さくすることのできる含浸型陰極を備えた
陰極線キを開発することにある。したがって、本発明の
目的は、上記技術的課題を達成することにあり、改良さ
れた優れた特性を有する陰極線管を提供することにある
Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is to develop a cathode ray kit equipped with an impregnated cathode that can suppress the space charge effect and reduce the crossover diameter even in high-current electron beams. . Therefore, an object of the present invention is to achieve the above-mentioned technical problem and to provide a cathode ray tube having improved and excellent characteristics.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記技術的課題は、以下の解決手段により達成すことが
できる。すなわち、本発明の陰極線管は、耐熱性多孔質
金属基体に電子放射物質を含浸させた陰極ペレットを有
する含浸型陰極を備えた陰極線管において、前記陰極ペ
レットの電子放出面側の中心部に、隣接する第1電極の
電子ビーム通過孔口径よりも小面積の電子ビーム放出量
の極めて少ない領域を設けたことを特徴とする。
The above technical problem can be achieved by the following solution. That is, the cathode ray tube of the present invention includes an impregnated cathode having a cathode pellet in which a heat-resistant porous metal substrate is impregnated with an electron-emitting substance, in which a central portion of the cathode pellet on the electron-emitting surface side, The present invention is characterized in that a region having an area smaller than the diameter of the electron beam passing hole of the adjacent first electrode and emitting an extremely small amount of electron beam is provided.

上記耐熱性多孔質金属基体としては、周知のタングステ
ン(W)、モリブデン(Mo)、イリジウム(Ir)、
レニウム(Re)のごとき高融点金属粉末をプレス成形
して焼結することによって製造される。また、多孔質金
属基体の空孔率は17〜30%程度が適当とされている
。そして含浸型陰極は、この空孔内に周知の電子放出物
質、例えばバリウム(Ba)、ストロンチウム(Sr)
、カルシウム(Ca)、マグネシウム(Mg)などのア
ルカリ土類金属の酸化物もしくはホウ化ランタン(La
B、)のごとき希土類元素のホウ化物などを含浸させて
構成される。
Examples of the heat-resistant porous metal substrate include well-known tungsten (W), molybdenum (Mo), iridium (Ir),
It is manufactured by press-molding and sintering high-melting point metal powder such as rhenium (Re). Further, the porosity of the porous metal substrate is considered to be approximately 17 to 30%. The impregnated cathode contains well-known electron-emitting substances such as barium (Ba) and strontium (Sr) in the pores.
, oxides of alkaline earth metals such as calcium (Ca), magnesium (Mg), or lanthanum boride (La
It is constructed by impregnating it with a boride of a rare earth element such as B.).

、本発明の特徴である上記電子ビーム放出量の極めて少
ない領域として実用上好ましい構成を以下に具体的に例
示する。
Practically preferred configurations for the region where the amount of electron beam emission is extremely small, which is a feature of the present invention, will be specifically exemplified below.

(1)まず第1の構成は、上記陰極ペレットの電子放出
面側の中心部に上記第1電極の電子ビーム通過孔口径よ
りも小さな表面積の円を含む多角形状の凹部もしくは貫
通孔を設けることである。
(1) First, the first configuration is to provide a polygonal recess or through hole including a circle with a surface area smaller than the diameter of the electron beam passage hole of the first electrode in the center of the electron emitting surface side of the cathode pellet. It is.

これにより凹部もしくは貫通孔の設けられた部分は、そ
つ周辺の特別な加工を施さなかった領域に比べ著しく電
子ビームの放出量が少なく、陰極ペレット表面から放出
する電子ビームの断面を見るとあたかも中空のビームの
ようである。このような中空の電子ビームを形成するこ
とが本発明の重要なポイントである。したがって、凹部
よりは貫通孔の方がその効果は大となる。また、陰極ペ
レットにこの種の加工を施す方法としては、基体を構成
する金属粉末をプレス成形する際にプレス金型にあらか
じめ凸部を設けておくことにより、成形とともに容易に
施すことができる6さらにまた、偏平な焼結体ペレット
を得てから、その中央部を加工してもよい。しかし、実
用的には前者の成形時の加工の方が容易であり好ましい
As a result, the area where the recess or through hole is provided emits significantly less electron beam than the area around the recess that has not been specially processed, and when looking at the cross section of the electron beam emitted from the surface of the cathode pellet, it appears as if it were hollow. It's like a beam. An important point of the present invention is to form such a hollow electron beam. Therefore, the effect of the through hole is greater than that of the recess. In addition, as a method for applying this type of processing to the cathode pellets, by providing a convex portion in advance on the press mold when press forming the metal powder constituting the base, the process can be easily performed at the same time as forming. Furthermore, after obtaining a flat sintered pellet, the central portion thereof may be processed. However, from a practical point of view, the former method is preferred because it is easier to process during molding.

(2)第2の構成は、上記のような凹部もしくは貫通孔
を設ける代りに、電子放出物質を含浸したペレットのこ
の領域に電子ビーム放出を阻害する物質層を形成し、ペ
レット中央部の電子ビームの放出を遮蔽することである
。物質層の形状は中空電子ビームを形成することから上
記第1の構成と同じく円を含む多角形(三角、四角、三
角・・・・・・など)が好ましい。そして、これを構成
する物質としては、例えばチタン(Ti)、ジルコニウ
ム(Zr)、ハフニウム(Hf)、炭素(C)、パラジ
ウム(Pd)などの少なくとも1種の金属が好ましい。
(2) In the second configuration, instead of providing a recess or a through hole as described above, a material layer that inhibits electron beam emission is formed in this region of the pellet impregnated with an electron-emitting material, and the electron beam in the center of the pellet is The goal is to shield the beam from being emitted. The shape of the material layer is preferably a polygon (triangular, square, triangular, etc.) including a circle, as in the first configuration, since it forms a hollow electron beam. The material constituting this is preferably at least one metal such as titanium (Ti), zirconium (Zr), hafnium (Hf), carbon (C), or palladium (Pd).

形成方法としては、通常の蒸着、スパッタリング、印刷
など周知のパターン形成技術で対応することができる。
As a forming method, well-known pattern forming techniques such as ordinary vapor deposition, sputtering, and printing can be used.

そして好ましい厚さとしては少なくとも10nm、実用
的には0.5〜lOI!mである。
The preferred thickness is at least 10 nm, practically 0.5 to lOI! It is m.

(3)第3の構成は、上記のような電子ビーム放出を、
阻害する物質層を形成する代りに、この領域の多孔質部
分の空孔をつぶし無孔質化することである。好ましくは
完全に空孔をつぶすことであるが、空孔率を著しく減少
させることでもよい。
(3) The third configuration uses the above-mentioned electron beam emission,
Instead of forming an inhibiting material layer, the pores in the porous portion of this region are crushed to make it non-porous. Although it is preferable to completely collapse the pores, it is also possible to significantly reduce the porosity.

形成方法としては、レーザビームもしくは電子ビームを
収束させて上記所定の領域に照射することにより実現で
きる。この構成は、前記第1の構成と組合せることもで
きる。つまり凹部もしくは貫通孔の内壁部の多孔質部分
を無孔質化することで、さらに中空電子ビームの形成を
好ましいものとすることができる。
The formation method can be realized by converging a laser beam or an electron beam and irradiating the predetermined region. This configuration can also be combined with the first configuration. In other words, by making the porous portion of the inner wall of the recess or through hole non-porous, the formation of a hollow electron beam can be made more favorable.

また、この第3の構成は、前記第2の構成と組合せるこ
とができる。つまり、第3の構成で所定領域を無孔質化
したのち、その上に前記第2の構成により電子ビームの
放出を阻害する物質層を形成することで、より好ましい
中空電子ビームを形成することができる。
Moreover, this third configuration can be combined with the second configuration. In other words, a more preferable hollow electron beam can be formed by making a predetermined region non-porous using the third configuration and then forming a material layer thereon that inhibits electron beam emission using the second configuration. Can be done.

(4)第4の構成としては、上記陰極ペレットの電子放
出面側の中心部に設けた電子ビーム放出量の極めて少な
い領域を除いて、前記陰極ペレット上に、例えばルテニ
ウム(RuLイリジウム(Ir)、オスミウム(Os)
、スカンジウム(S c)、レニウム(Re)、白金(
Pt)及びこれらの合金や酸化物などの少なくとも1種
から成る電子放出促進物質層を被覆形成することである
。これにより、中心部に比較して周辺部の電子放出量を
著しく増大させることができ、上記第1〜第4の具体的
構成と組合せればより好ましい中空電子ビームを形成す
ることができる。なお、この被覆層の厚みとしては、実
用的には10nm〜1−程度である。
(4) As a fourth configuration, for example, ruthenium (RuL, iridium (Ir), , osmium (Os)
, scandium (S c), rhenium (Re), platinum (
An electron emission promoting material layer made of at least one of Pt) and alloys and oxides thereof is formed as a coating. This makes it possible to significantly increase the amount of electron emission in the peripheral part compared to the central part, and in combination with the first to fourth specific configurations described above, it is possible to form a more preferable hollow electron beam. Note that the thickness of this coating layer is practically about 10 nm to 1-1.

〔作用〕[Effect]

陰極ペレットを前述のように構成することにより、電子
ビームの大部分は、中心部を除いた周辺部分から放出さ
れ、電子ビームは中空ビームとなり電子同士の反発によ
るクロスオーバ径の拡がり(つまり空間電荷効果)を抑
えることができる。
By configuring the cathode pellet as described above, most of the electron beam is emitted from the periphery excluding the center, and the electron beam becomes a hollow beam. effect) can be suppressed.

(実施例〕 以下、図面を用い七本発明の一実施例を示し、本発明を
更に具体的に詳述する。
(Example) Hereinafter, seven examples of the present invention will be shown with reference to the drawings, and the present invention will be explained more specifically in detail.

第1図は1本発明の陰極を電子銃のトライオード型電子
放出部に実装した中心から片側部分の要部断面図を示し
たものである。この例では、含浸型陰極ペレット1の電
子放出面側中心部に円筒状のくぼみ1hが形成されてい
る。この陰極ペレット1の前方には中心に電子ビーム通
過孔21.31゜41の設けられた第1電極2.第2電
極3.第3電極4が、前記陰極ペレットの円筒状くぼみ
1hの中心とそれぞれ軸を同じくして装着配置されてい
る。なお、上記陰極ペレットlは耐熱金属製のカップ6
に装着され、このカップ6は、内部にヒータ5の設けら
れた耐熱金属製のスリーブ7の一端に圧入もしくは溶接
等で固着されている。このような陰極形状の場合、電子
ビーム8のほとんどは、くぼみ1h以外の陰極ペレット
1の平坦部1aから放出され、空間電荷効果によるクロ
スオーバ9の拡がりを抑えることができる。この図では
電子ビーム8.クロスオーバ9及びクロスオーバr’c
を模式的に示している。この結果、本実施例の陰極ペレ
ット1のクロスオーバ半径rcは、くぼみの存在しない
従来の第4図に示す陰極ペレット1′のクロスオーバ半
径r Icに較べ小さくなっている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of one side of the cathode of the present invention mounted in a triode type electron emitting section of an electron gun. In this example, a cylindrical depression 1h is formed in the center of the impregnated cathode pellet 1 on the electron emission surface side. In front of this cathode pellet 1 is a first electrode 2.31°41 provided with an electron beam passage hole 21.31°41 in the center. Second electrode3. The third electrodes 4 are arranged so as to be coaxial with the centers of the cylindrical recesses 1h of the cathode pellets. Note that the cathode pellet l is placed in a cup 6 made of heat-resistant metal.
The cup 6 is fixed to one end of a sleeve 7 made of heat-resistant metal and having a heater 5 provided therein by press-fitting, welding, or the like. In the case of such a cathode shape, most of the electron beam 8 is emitted from the flat part 1a of the cathode pellet 1 other than the depression 1h, and it is possible to suppress the spread of the crossover 9 due to the space charge effect. In this figure, the electron beam 8. crossover 9 and crossover r'c
is schematically shown. As a result, the crossover radius rc of the cathode pellet 1 of this embodiment is smaller than the crossover radius rIc of the conventional cathode pellet 1' shown in FIG. 4, which does not have a recess.

ブラウン管や撮像管の場合、クロスオーバ半径(物点)
を小さくすることは、蛍光面やターゲツト面のスポット
径(像点)を小さくすることになり、解像度を向上させ
る上で極めて重要な条件となる。
For cathode ray tubes and image pickup tubes, crossover radius (object point)
Reducing the size will reduce the spot diameter (image point) on the fluorescent screen or target surface, which is an extremely important condition for improving resolution.

しかし、この実施例の場合、くぼみ1hの部分からも少
量ではあるが電子が放出する。この電子ビームの放出方
向及び進行方向位置(軸方向位置)は、他の部分から放
出−される大部分の放出電子と異なるため、両者を同一
のフォーカス条件で例えば蛍光面上に収束照射させるこ
とは難しく、フォーカス特性を若干劣化させることにな
る。この特性劣化を改善するためには、くぼみ1hの代
りに貫通孔(図示せず)を設けてもよく、もしくは第2
図に陰極ペレット1の拡大図を示すように、くぼみ1h
以外の平坦部la上に電子放出を促進するいわゆる電子
放出促進物質層1cを被覆し、くぼみ1h以外の平坦部
1aからの放出能力を向上させれば良い、このような構
造とすることにより、くぼみ1hからの放出電子は、他
の部分からの放出量に較べ更に少量となり、フォーカス
特性の劣化は改善される。
However, in the case of this embodiment, electrons are also emitted from the recess 1h, albeit in a small amount. Since the emission direction and position (axial position) of this electron beam are different from most of the emitted electrons emitted from other parts, it is necessary to converge and irradiate both onto, for example, a phosphor screen under the same focus condition. This is difficult and results in a slight deterioration of focus characteristics. In order to improve this characteristic deterioration, a through hole (not shown) may be provided in place of the recess 1h, or a second
As shown in the figure, which is an enlarged view of the cathode pellet 1, there is a depression 1h.
By forming such a structure, the so-called electron emission promoting material layer 1c that promotes electron emission is coated on the flat part la other than the depression 1h, and the emission ability from the flat part 1a other than the depression 1h is improved. The amount of electrons emitted from the recess 1h is smaller than the amount emitted from other parts, and the deterioration of focus characteristics is improved.

上記電子放出促進物質層としては、前述のとおり、例え
ばRu、Ir、Os、Sc、Re、Pt及びこれらの合
金もしくは酸化物の少なくとも1種から成る物質を好ま
しい例として挙げることができる。
As mentioned above, preferable examples of the electron emission promoting material layer include a material made of at least one of Ru, Ir, Os, Sc, Re, Pt, and alloys or oxides thereof.

そしてこの被覆層ICの厚さは1層の寿命ならびに多孔
質基体中に含浸された電子放出物質の表面への拡散との
かねあいで、10nm〜1μmであることが望ましい。
The thickness of the coating layer IC is desirably 10 nm to 1 μm in consideration of the life of one layer and the diffusion of the electron-emitting substance impregnated into the porous substrate to the surface.

なお、第2図の1bは酸化バリウム等の電子放出物質で
あり、タングステン等の耐熱多孔質基体1eにより構成
される空孔部に含浸されている。
Note that 1b in FIG. 2 is an electron-emitting substance such as barium oxide, which is impregnated into the pores formed by the heat-resistant porous substrate 1e such as tungsten.

第3図は、第1図の構成の陰極を電子銃に実装する際の
組立方法について説明する図で、くぼみ1hと電極2,
3,4の電子ビーム通過孔21.31゜41の中心軸位
置合せの方法を示したものである。
FIG. 3 is a diagram illustrating an assembly method for mounting the cathode having the configuration shown in FIG.
This figure shows a method for aligning the central axes of the electron beam passing holes 21.31°41 of No. 3 and 4.

含浸型陰極は、第2図に示すように、Wなどの耐熱多孔
質基体1eに酸化バリウム等の電子放出物質1bを含浸
させたものであるため、機械的にはかなりの強度をもつ
、したがって、陰極の実装に際しては第3図に示すよう
にセンターピン10を用いて、陰極中心軸位置合せ及び
電子放出面1aもしくは1cと第1電極2との間隔di
lその他の電極間間隔d2.d、の設定を容易に行うこ
とができる。つまりセンターピンの先端を陰極ペレット
1に設けた円筒形のくぼみ1hに挿入することにより正
確な位置合せを可能とするものである。
As shown in FIG. 2, the impregnated cathode is made by impregnating a heat-resistant porous substrate 1e such as W with an electron-emitting substance 1b such as barium oxide, so it has considerable mechanical strength. , when mounting the cathode, use a center pin 10 as shown in FIG.
l Other inter-electrode spacing d2. d, can be easily set. That is, by inserting the tip of the center pin into the cylindrical recess 1h provided in the cathode pellet 1, accurate positioning is possible.

ところで、中空電子ビームを形成するその他の構成とし
て、上記第1図のくぼみ1hを設ける代りに電極ペレッ
ト表面からの電子放出を遮蔽する物質層をペレット中央
部に形成するもの、また。
By the way, as another structure for forming a hollow electron beam, instead of providing the recess 1h shown in FIG. 1, a material layer is formed in the center of the electrode pellet to block electron emission from the surface of the electrode pellet.

ペレット中心部の多孔質体の表面の微細孔をレーザビー
ムもしくは電子ビームで局部的に加熱してつぶし無孔質
化するものなど、さらにまた、これらと上記した他の構
成との組合せなどのものもあるが、陰極ペレットの中心
軸と電子銃の電極中心部の電子ビーム通過孔中心軸との
位置合せの容易さの点からは、上記第1図のように陰極
ペレットにくぼみ1hもしくは貫通孔(図示せず)を設
けた構造のものの方が精度よく実装でき好ましい。
Those that locally heat the fine pores on the surface of the porous body in the center of the pellet using a laser beam or electron beam to crush them and make them non-porous, and those that combine these with other configurations mentioned above. However, from the point of view of ease of alignment between the central axis of the cathode pellet and the central axis of the electron beam passing hole in the center of the electrode of the electron gun, it is recommended that the cathode pellet has a recess 1h or a through hole as shown in Figure 1 above. (not shown) is preferable because it can be mounted more accurately.

つまり、このくぼみを位置合せの基準点とすることがで
きるからである。
In other words, this depression can be used as a reference point for alignment.

次に上記第1図及び第2図に示した陰極の製造方法につ
き具体的に説明する。
Next, a method for manufacturing the cathode shown in FIGS. 1 and 2 will be explained in detail.

耐熱性多孔質金属基体1eは、粒度調整されたW粉末を
用い1円筒状プレス治具を用いて陰極ペレット状にプレ
ス成形、焼結によって製造する。
The heat-resistant porous metal substrate 1e is manufactured by press-forming into a cathode pellet shape using a cylindrical press jig and sintering using W powder whose particle size is adjusted.

また、焼結後に切削加工などによって陰極形状に加工し
ても何ら差支えない。なお、くぼみ1hはプレス加工時
に金型に凸部を設けておき成形してもよいし、焼結後に
ドリルなどで円筒形のくぼみに加工してもよい、焼結方
法は特開昭59−18539に記載の方法と同様に行い
、空孔率28%の焼結体を得た。この多孔質金属基体1
eの細孔部に含浸する電子放出物質1bとしては、バリ
ウム・アルミネート化合物の他に、炭酸バリウム、酸化
アルミニウム、炭酸カルシウムの混合物を含浸時の出発
原料としても良い、このようにして4BaO−CaO−
AIlzO,からなる電子放出物質1bを多孔質金属基
体1eに含浸させた。電子放出物質1bを多孔質金属基
体1eに含浸する方法は、周知の技術によった。つまり
、多孔質金属基体上に上記のバリウム・アルミネート系
化合物原料をのせ、水素中で約1700℃に加熱溶融し
て空孔に流し込んで含浸型陰極ペレット1を製造する。
Moreover, there is no problem in machining the cathode shape by cutting or the like after sintering. Incidentally, the depression 1h may be formed by providing a convex part in the mold during press working, or may be formed into a cylindrical depression with a drill etc. after sintering. A sintered body having a porosity of 28% was obtained by carrying out the same method as described in No. 18539. This porous metal substrate 1
In addition to the barium aluminate compound, a mixture of barium carbonate, aluminum oxide, and calcium carbonate may be used as the starting material for the electron emitting substance 1b to be impregnated into the pores of e. In this way, 4BaO- CaO-
A porous metal substrate 1e was impregnated with an electron-emitting material 1b made of AIlzO. The method of impregnating the porous metal substrate 1e with the electron-emitting substance 1b was a well-known technique. That is, the above barium aluminate compound raw material is placed on a porous metal substrate, heated and melted in hydrogen at about 1700° C., and poured into the pores to produce the impregnated cathode pellet 1.

以上のようにして製造した直径0 、3mm 、深さ0
.3111IIの円筒状くぼみを有する含浸型陰極ペレ
ット1をモリブデン製のカップ6に挿入し、これを内部
にW−Re系ヒータ5(アルミナ被覆)が装着された円
筒状のモリブデン製スリーブ7の一端に挿入固着し陰極
を形成した。この陰極の電子放出面側に第1.第2.第
3の各電子銃電極2,3.4を所定の間隔で、中心軸を
陰極ペレットに設けたくぼみ1hの中心に一致させ(第
3図に示したセンターピンlOを用いて実装した)、第
1図に示した構成のトライオード型電子放出部に実装し
た。
Diameter 0.3mm, depth 0 manufactured as above
.. A 3111II impregnated cathode pellet 1 having a cylindrical recess is inserted into a molybdenum cup 6, and this is inserted into one end of a cylindrical molybdenum sleeve 7 in which a W-Re heater 5 (alumina coating) is installed. It was inserted and fixed to form a cathode. On the electron emitting surface side of this cathode, there is a first tube. Second. The third electron gun electrodes 2, 3.4 are arranged at predetermined intervals, with their central axes aligned with the center of the recess 1h provided in the cathode pellet (mounted using the center pin 1O shown in FIG. 3), It was mounted in a triode type electron emitting section having the configuration shown in FIG.

第1図のトライオード型電子銃を用いて、クロスオーバ
半径rcを計算した結果について以下に説明する。
The results of calculating the crossover radius rc using the triode electron gun shown in FIG. 1 will be explained below.

なお、この時の第1電極2の電子ビーム通過孔直径は0
.7nua、また第2電極3の電子ビーム通過孔直径は
0.7mmとした。
Note that the diameter of the electron beam passage hole of the first electrode 2 at this time is 0.
.. 7 nua, and the diameter of the electron beam passage hole of the second electrode 3 was 0.7 mm.

陰極ペレットに30〜200vの電圧を印加し、第1の
電極2にアース電位、第2電極3に600V。
A voltage of 30 to 200 V is applied to the cathode pellet, the first electrode 2 is at ground potential, and the second electrode 3 is at 600 V.

第3電橿4に約9kVの電圧をそれぞれ印加したところ
、第1電極と第2電極の間に電子ビームのクロスオーバ
9が形成され、その半径rCは第5図の曲線51に示す
とおりである。
When a voltage of about 9 kV is applied to each of the third electric rods 4, an electron beam crossover 9 is formed between the first electrode and the second electrode, and its radius rC is as shown in the curve 51 in FIG. be.

一方、同一電圧印加条件で、第4図の従来例により計算
したクロスオーバ半径r 10は曲線52に示すとおり
である。
On the other hand, under the same voltage application conditions, the crossover radius r10 calculated by the conventional example shown in FIG. 4 is as shown by a curve 52.

上記のとおり、本発明による中空電子ビームの形成によ
れば、従来よりもクロスオーバ半径を大幅に改善するこ
とができる。
As described above, by forming a hollow electron beam according to the present invention, the crossover radius can be significantly improved compared to the conventional method.

第6図は、フインチ投射用ブラウン管に本発明陰極を適
用した場合の、蛍光面上における電子ビームスポット径
を従来の陰極を用いたものと対比して示した特性曲線図
で、本発明実施例による曲線61は、従来の曲線62に
比較してスポット径が著しく小さくなっており非常に好
ましい結果が得られた。
FIG. 6 is a characteristic curve diagram showing the electron beam spot diameter on the phosphor screen when the cathode of the present invention is applied to a cathode for finch projection in comparison with that using a conventional cathode. Curve 61 according to the present invention had a significantly smaller spot diameter than the conventional curve 62, and very favorable results were obtained.

なお、蛍光面電圧は30kVとしたものである。Note that the phosphor screen voltage was 30 kV.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、空間電荷効果によるクロスオーバ径の
増大を抑えることができ、ブラウン管や撮像管等の陰極
線管における解像度を著しく向上させる効果がある。
According to the present invention, an increase in the crossover diameter due to the space charge effect can be suppressed, and the resolution of cathode ray tubes such as cathode ray tubes and image pickup tubes can be significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例を、第4図は従来例をそれ
ぞれ説明するための陰極及び電子銃電極配置の断面図、
第2図は本発明の効果をさらに向上させるための他の実
施例の陰極断面図、第3図は本発明の陰極を電子銃に実
装する組立方法を示す陰極及び電極断面図、第5図はク
ロスオーバ半径を、第6図は蛍光面のスポット径をそれ
ぞれ従来例と対比した本発明の実施例を示す曲線図であ
る。 図において、 1・・・陰極ペレット    1h・・・くぼみ部分l
a・・・陰極ペレット平坦部 1e・・・耐熱多孔質基体  1b・・・電子放出物質
1c・・・電子放出を促進させる物質の被覆層8・・・
放出電子ビーム   9・・・クロスオーバre・・・
クロスオーバ半径 10・・・センターピン代理人弁理
士  中 村 純之助 第1図 第3図 第5図 ビーム1迭、Tb(曜A)
FIG. 1 is a cross-sectional view of the cathode and electron gun electrode arrangement for explaining one embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a conventional example.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a cathode of another embodiment for further improving the effects of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view of a cathode and an electrode showing an assembly method for mounting the cathode of the present invention in an electron gun, and FIG. 6 is a curve diagram showing an embodiment of the present invention, comparing the crossover radius and the spot diameter of the phosphor screen with a conventional example. In the figure, 1... Cathode pellet 1h... Hollow portion l
a... Cathode pellet flat portion 1e... Heat-resistant porous substrate 1b... Electron emitting material 1c... Coating layer 8 of a substance that promotes electron emission...
Emitted electron beam 9...Crossover re...
Crossover radius 10... Center pin agent Junnosuke Nakamura Figure 1 Figure 3 Figure 5 Beam 1, Tb (Day A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、耐熱性多孔質金属基体に電子放射物質を含浸させた
陰極ペレットを有する含浸型陰極を備えた陰極線管にお
いて、前記陰極ペレットの電子放出面側の中心部に、隣
接する第1電極の電子ビーム通過孔口径よりも小面積の
電子ビーム放出量の極めて少ない領域を設けたことを特
徴とする陰極線管。 2、上記電子ビーム放出量の極めて少ない領域として、
上記陰極ペレットの電子放出面側の中心部に上記第1電
極の電子ビーム通過孔口径よりも小さな表面積の円を含
む多角形状の凹部もしくは貫通孔を設けたことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の陰極線管。3、上記陰
極ペレットに設けた凹部もしくは貫通孔の内周壁面の微
細孔をつぶして無孔質としたことを特徴とする特許請求
の範囲第2項記載の陰極線管。 4、上記電子ビーム放出量の極めて少ない領域として、
電子ビーム放出を阻害する物質層を上記陰極ペレット中
心部に形成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の陰極線管。 5、上記電子ビーム放出を阻害する物質層が、Ti、Z
r、Hf、C及びPdから成る群から選ばれた少なくと
も1種の金属元素もしくはその酸化物から成ることを特
徴とする特許請求の範囲第4項記載の陰極線管。 6、上記電子ビーム放出量の極めて少ない領域として、
上記陰極ペレットの電子放出面側の中心部に上記第1電
極の電子ビーム通過孔口径よりも小さな面積の円を含む
多角形状の無孔質化領域を設けたことを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の陰極線管。 7、上記陰極ペレットの電子放出面側の中心部に設けた
電子ビーム放出量の極めて少ない領域を除いて、前記陰
極ペレット上に電子放出促進物質層を被覆形成して成る
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項、第4
項もしくは第6項記載の陰極線管。 8、上記電子放出促進物質層がRu、Ir、Os、Sc
、Re及びptから成る群から選ばれた少なくとも1種
の金属元素もしくは金属酸化物から成ることを特徴とす
る特許請求の範囲第7項記載の陰極線管。 9、上記電子放出促進物質層の厚みを10nm〜1μm
としたことを特徴とする特許請求の範囲第7項もしくは
第8項記載の陰極線管。 10、上記耐熱性多孔質金属基体が、W、Mo、Ir及
びReから成る群から選ばれた少なくとも1種の金属元
素からなることを特徴とする特許請求の範囲第1項、第
2項、第4項、第6項もしくは第7項記載の陰極線管。
[Scope of Claims] 1. In a cathode ray tube equipped with an impregnated cathode having a cathode pellet in which a heat-resistant porous metal substrate is impregnated with an electron-emitting substance, a cathode pellet adjacent to the center of the electron-emitting surface side of the cathode pellet is provided. A cathode ray tube characterized in that a region having an area smaller than the diameter of the electron beam passage hole of the first electrode and emitting an extremely small amount of electron beam is provided. 2. As the region where the amount of electron beam emission is extremely small,
Claim 1, characterized in that a polygonal recess or through hole including a circle with a surface area smaller than the diameter of the electron beam passage hole of the first electrode is provided in the center of the electron emitting surface of the cathode pellet. The cathode ray tube according to item 1. 3. The cathode ray tube according to claim 2, wherein the cathode pellet is made non-porous by crushing the fine pores on the inner peripheral wall surface of the recess or through hole provided in the cathode pellet. 4. As the region where the amount of electron beam emission is extremely small,
2. The cathode ray tube according to claim 1, wherein a material layer that inhibits electron beam emission is formed at the center of the cathode pellet. 5. The material layer that inhibits electron beam emission is made of Ti, Z
5. The cathode ray tube according to claim 4, comprising at least one metal element selected from the group consisting of r, Hf, C, and Pd or an oxide thereof. 6. As the region where the amount of electron beam emission is extremely small,
Claims characterized in that a polygonal non-porous region including a circle having an area smaller than the diameter of the electron beam passing hole of the first electrode is provided in the center of the electron emitting surface side of the cathode pellet. The cathode ray tube according to item 1. 7. A patent characterized in that the cathode pellet is coated with an electron emission promoting material layer except for a region where the amount of electron beam emission is extremely small, which is provided at the center of the electron emission surface side of the cathode pellet. Claims 1, 2, and 4
The cathode ray tube according to item 6 or item 6. 8. The electron emission promoting material layer is made of Ru, Ir, Os, Sc.
8. The cathode ray tube according to claim 7, wherein the cathode ray tube is made of at least one metal element or metal oxide selected from the group consisting of , Re, and pt. 9. The thickness of the electron emission promoting material layer is 10 nm to 1 μm.
A cathode ray tube according to claim 7 or 8, characterized in that: 10. Claims 1 and 2, wherein the heat-resistant porous metal substrate is made of at least one metal element selected from the group consisting of W, Mo, Ir, and Re. The cathode ray tube according to item 4, 6 or 7.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021068658A (en) * 2019-10-28 2021-04-30 新日本無線株式会社 Electron gun and manufacturing method thereof
CN112735933A (en) * 2019-10-28 2021-04-30 新日本无线株式会社 Electron gun and method for manufacturing electron gun
CN112735933B (en) * 2019-10-28 2026-01-02 日清纺微电子株式会社 Electron gun and its manufacturing method

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