JPH0125406Y2

JPH0125406Y2 -

Info

Publication number: JPH0125406Y2
Application number: JP16883580U
Authority: JP
Priority date: 1980-11-27
Filing date: 1980-11-27
Publication date: 1989-07-31
Also published as: JPS5792354U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は電子管用陰極構体に係り、特にカラー
受像管の電子銃に使用して好適な超速動型の電子
管用陰極構体に関するものである。

従来の超速動型の電子管用陰極構体の一例を第
１図及び第２図により説明すると、コイルヒータ
１はタングステン線径約50μmφ以下の部材から
ほぼＮ字形に形成されており、このコイルヒータ
１の両端線２，３を除くほぼ全域には焼結アルミ
ナ絶縁層４が被着形成され、加熱体５を形成して
いる。この加熱体５は矩形断面の偏平な陰極筒６
内に密に内装されており、かつこの陰極筒６の上
面には電子放射酸化物層７が付設されている。ま
た下面には陰極支持用金属線８が付設されてい
る。この金属線８としては陰極支持をほとんどこ
の金属線でのみ行なうようにするため、コイルヒ
ータ１のタングステン線径に対し、2.0倍以上の
線径を有するタングステン等耐熱性のものが使用
され、電子銃の軸と直角に交叉する向きに配設さ
れて、その一端はステムリード線９に溶着されて
いる。またその他端部は自由端とされ、陰極筒６
の下面に溶着されている。またコイルヒータ１は
屈曲した両端線２，３を経てステムリード線１
０，１１に溶着されており、この両端線２，３は
陰極の荷重がほとんどかからない構造になつてい
る。

この様な電子管用陰極構体においては、陰極は
ヒータによつてほとんど支持的作用を受けず、金
属線によつてのみ支持され、しかもこの金属線は
電子銃軸に対して直角に配設され、かつ陰極を固
着する側は自由端となつているので、これに加熱
にもとずく伸長を生じても、陰極は電子銃軸と直
角な平面内で偏位するだけであり、陰極および制
御格子間の間隙に変化を生じることは全くなく、
かつまた伸長に伴つて各溶接点に応力が作用する
こともなく、特性の安定な陰極線管を経費安価に
得ることができるとされている。

しかしこのような構造の電子管用陰極構体には
次のような欠点がある。

(1) 陰極が一本の金属線の自由端に載置固定され
ているので、この金属線の熱変形特性、機械的
特性などを考慮すると、酸化物層とこれに対設
する格子電極との間隙（Ｇ−Ｋ間隙）が一定と
なりにくく、従つて格子電極のカツトオフ電圧
が変動し、カラー受像管においては白バランス
が悪くなる。

(2) ヒータを形成するコイル状のタングステンか
らなるフイラメントとアルミナとの間にＷ＋
Al₂O₃→WmOn＋Al（但しｍ，ｎは正の整数）
の反応が起り、このWmOn中の酸素（Ｏ）が
陰極筒を形成するニツケルを主体とする極めて
薄い部材の結晶粒界を拡散して、上部の酸化物
層の組成を変化させる所謂ガスドープ現象が起
り、陰極としての寿命を極めて短くする。

(3) その他本考案は前述した従来の諸欠点に鑑みなされた
ものであり、超速動形であり、Ｇ−Ｋ間隙の変化
がなく、製造が容易であり、更に長寿命、高い信
頼性が得られる電子管用陰極構体を提供すること
を目的としている。

次に本考案の電子管用陰極構体の第１の実施例
を第３図乃至第１４図により説明する。第３図は
カラー受像管用として使用するため一枚の絶縁基
板に３組の電子管用陰極構体を並設したものであ
り、第４図及び第５図はそれぞれ第３図のうち１
個の電子管用陰極構体の要部を示す平面図及び正
面図である。

即ち、電子管用陰極構体はセラミツクスなどか
らなる絶縁基板２１に貫通植設されたフイラメン
ト用の各一対の導電体２２，２２及び陰極構体を
支持する各一対の支持体２３，２３と、この支持
体２３，２３に支持片２４，２４を介して電子銃
軸Ｚに対したほぼ直角な平面上にある横断面形状
がほぼ円形の陰極スリーブ２５と、この陰極スリ
ーブ２５の電子銃軸Ｚに直角な長方形の平面部２
５₁のほぼ中央部に載置固定されるプレス打抜き
後、円形の中心部２６₁を陰極スリーブ２５から
隔離される頂部として両側に立上り部２６₂、固
定部２６₃を有する基体金属板２６と、この基体
金属板２６の固定部２６₃と平面部２５₁とを溶接
などで固定したのちに中心部２６₁上に被着形成
された電子放射酸化物層２７と、陰極スリーブ２
５の一端部より挿入可能なコイル状に巻回され、
更にヘリカル形に巻かれたフイラメント２８の内
外側にアルミナ２９を焼結し、両端部近傍をそれ
ぞれ導電体２２，２２に溶接点３０，３０を介し
て導接されたヒータ３１から形成されている。

次にこの様な電子管用陰極構体の製造方法を第
８図乃至第１３図により説明する。

先ず第８図に示すように厚さ15μmのニツケル
ークロムータングステン合金よりなる３mmφ程度
の円筒状の陰極スリーブ２５を形成し、この陰極
スリーブ２５の軸方向に長方形のほぼ平面部２５
_１を形成する。次に第９図に示すように平面部２
５₁のほぼ中央に厚さ0.04mm程度のニツケルを主
体とした部材から第６図及び第７図に示したよう
に円形の中心部２６₁の両側に立上り部２６₂、固
定部２６₃が形成された基体金属板２６を載置し、
固定部２６₃を平面部２５₁に固定すると共に、こ
の平面部２５₁とほぼ直角な陰極スリーブ２５の
外壁の開放端縁部近傍に前記中心部２６₁の中心、
即ち電子銃軸Ｚに対して軸対称に厚さ0.05mm、幅
0.5mm程度のアンバー合金製の一対の支持片２４，
２４を溶接する。

次にこのような半製品をウエツト水素炉中で加
熱し、陰極スリーブ２５の内外面の黒化処理を行
なつたのち、第１０図に示すように支持片２４を
ほぼＬ字状にフオーミングし、中央部２６₁上に
エージング工程で酸化物層２７となるBa，Sr，
Caの炭酸塩を塗布する。次に第１１図のように
予めセラミツクスなどの絶縁基板２１に貫通植設
されたそれぞれ一対の支持体２３，２３及び導電
体２２，２２のうち、支持体２３，２３に支持片
２４，２４を中心部２６₁上に形成した酸化物層
２７の主面が電子銃軸Ｚに直角になるように溶接
固定する。次に別工程において第１２図のように
コイル状に巻回し、更にヘリカル形に巻かれたフ
イラメント２８の内外側にアルミナ２９を焼結し
たヒータ３１を陰極スリーブ２５内に挿入し、両
端部近傍のフイラメント２８の露出部を導電体２
２，２２に溶接して第１３図に示すような電子管
用陰極構体を完成する。

次にこの様にして完成させた電子管用陰極構体
の特徴を述べる。

(1) 陰極スリーブが黒化処理され、また薄肉材料
で構成されているため速動型である。即ち、実
施例においては陰極スリーブの平面部のほぼ中
央部に基体金属板が設けられているため、この
基体金属板はヒータのほぼ中央の位置、即ちヒ
ータの温度上昇の早い位置に対応しており、実
験の結果1.2秒近くの出画特性を得ることが出
来た。

陰極スリーブの中央部の温度が最も高くなる
理由としては、第１にヒータから放散された熱
が陰極スリーブに伝わり、陰極スリーブから支
持片に逃げるため、第２に陰極スリーブの両端
部が開放されているため、ヒータからの熱は陰
極スリーブの両端から逃げ、この部分の温度を
下げるためである。

(2) ヒータと基体金属板が非接触な構造であり、
ヒータからの飛散物は陰極スリーブには付着す
るが、基体金属板には付着しない。従つて基体
金属板に不純物が拡散することがなく、この基
体金属板上に被着された酸化物層からの熱電子
の放出、即ちエミツシヨンの劣化がない。

(3) 陰極スリーブがクロムやタングステンなどを
含有する金属より構成されており、このクロム
やタングステン、タングステンとアルミナの反
応によつ生じる酸素などが基体金属板中に拡散
されると、エミツシヨン劣化を招くが、本実施
例の場合は基体金属板の中心部が陰極スリーブ
から離隔され、その間隔を決定する立上り部の
長さは通常0.1〜0.5mmであり、固定部のみにお
いて固定され、電子放射はこの中心部のみから
行なわれる構造になつているので、この中心部
への不純物の拡散が極めて少なく、エミツシヨ
ン的に有利であり、また寿命も長くなる。例え
ば立上り部の長さを0.3mmとした場合、従来に
比べ寿命を1.5倍程長くすることが出来た。

これに比較し、従来のものは陰極スリーブが
そのまま基体金属となつているので、この上に
被着形成した電子放射物質への不純物の拡散が
多く、エミツシヨン的に不利であり、短寿命で
ある。

(4) 支持構造が電子銃軸に対して軸対称に一対に
設けられているので、各部品の熱変形を電子銃
軸を軸とする回転により逃げ得る構造であり、
寿命中の寸法変化（主としてＧ−Ｋ間隙変化）
が少なく、また機械的衝撃に対する寸法変化も
少ない。

これに比較し、従来のものは金属線による片
持ち支持であり、機械的衝撃にも弱く、Ｇ−Ｋ
間の平行度及び間隙変化も起り易い。

(5) 通常、対設する格子電極４１は第１４図に示
すように孔部４１₁を囲むように陰極側に突出
するリング状凹溝部（ビード）４１₂を有して
いるが、このビード４１₂との関係において、
立ち上り部２６₂を設けてあるので、陰極と格
子電極との所謂Ｇ−Ｋタツチを防止することが
出来る。

次に本考案の第２の実施例を第１５図により説
明する。図中第１の実施例と同一部分は同一符号
を付し特に説明を行なわない。

即ち、本実施例では陰極スリーブ２５に特に平
面部を設けず軸方向の中心部に凹部２５₂を設け、
基体金属板５６を円形または非円形に形成し、こ
の凹部２５₂に架設するように載置し、この基体
金属板５６の端縁部近傍のみを陰極スリーブ２５
の外壁に固定してある。

このような構造にすることにより、凹部２５₂
が図示しないヒータに、より近接して温度上昇が
早くなるので、速動性も更に向上させることが出
来るし、基体金属板５６の端縁部のみが陰極スリ
ーブ２５に固着されているので、この端縁部を除
き電子放射物質層を被着形成することにより、不
純物の拡散のない、エミツシヨン的に良好な電子
管用陰極構体を得ることが出来る。

次に本考案の他の実施例に適応するフイラメン
トを第１６図により説明する。

即ち陰極スリーブ２５の軸方向のほぼ中央、即
ち基体金属板２６を載置する位置に対応するコイ
ル状のフイラメント２８のピツチを他の部分より
密巻き、即ちバリアブルピツチにし、この部分の
陰極スリーブの温度を他よりも更に急速に上げ、
速動性を良くするようになされている。この場合
ヘリカル形をバリアブルピツチにしてもよいこと
は勿論である。

前記実施例は本考案の代表的な例であり、この
他の陰極スリーブの断面形状を変えたり、陰極ス
リーブの内外面の少くとも一方のみを黒化した
り、また黒化しなくともよいし、まだ基体２１を
絶縁物の代りに例えば金属板とし、支持体２３，
２３、導電体２２，２２をアイレツトに絶縁物を
介して設けたり、またヒータの形状を変えて直線
状その他にしたり、更に従来の傍熱形陰極構体の
支持筒に入れるようなＵ字状形状にしてもよいこ
とは説明するまでもない。また、陰極スリーブに
平面部や凹部を設ける代りに、基体金属板の端縁
部近傍に対応する位置に突起部を設けたり、更に
なにも設けることなく端縁部近傍を固定すること
により、基体金属板の中心部を多少陰極スリーブ
から離間するようにすることが出来るので、従来
のものよりエミツシヨン的に良好になる。また支
持片も特にＬ字状に限定されるものではなく、各
部品の熱膨張時に電子銃軸近傍を中心として回転
し得るような形状にすることによりＧ−Ｋ間隙を
均一に保持出来ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の電子管用陰極構体の
一例を示す図であり、第１図は平面図、第２図は
斜視図、第３図乃至第７図は本考案の第１の実施
例を示す図であり、第３図は斜視図、第４図は要
部平面図、第５図は要部正面図、第６図は基体金
属板のプレス後の平面図、第７図は基体金属板の
成形後の側面図、第８図乃至第１３図は第１の実
施例の製造工程の一例の要部をそれぞれ工程順に
示す説明図、第１４図は第１の実施例と対設する
格子電極との関係を示す説明図、第１５図は本考
案の第２の実施例の要部説明用斜視図、第１６図
は本考案の他の実施例に適応するフイラメントの
簡略説明図である。２，２８……フイラメント、５，３１……ヒー
タ、７，２７……酸化物層、６，２５……陰極ス
リーブ、２１……絶縁基板、２２……導電体、２
３……支持体、２４……支持片、２６，５６……
基体金属板。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 筒状の陰極スリーブと、この陰極スリーブの
外壁に固定される固定部およびこの固定部から
の立上り部およびこの立上り部を介して形成さ
れた中心部を有し、この中心部が前記陰極スリ
ーブの軸方向のほぼ中央部に前記立上り部によ
り前記陰極スリーブの外壁より隔離されかつ電
子銃軸に対して垂直に配置された基体金属板
と、前記基体金属板の中心部に被着形成された
酸化物層と、前記陰極スリーブの外壁の端縁部
近傍に前記電子銃軸に対して軸対称に配設され
た支持片と、前記陰極スリーブに挿入されたヒ
ータとを具備することを特徴とする電子管用陰
極構体。 (2) 陰極スリーブの内外面の少なくとも一方が黒
科処理されていることを特徴とする実用新案登
録請求の範囲第１項記載の電子管用陰極構体。 (3) ヒータがバリアブルピツチのコイル状のフイ
ラメントからなり、基体金属板の中心部に対応
する部位近傍が密巻きになされていることを特
徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
電子管用陰極構体。 (4) ヒータがＵ字状またはヘリカル状に形成され
ていることを特徴とする実用新案登録請求の範
囲第１項または第３項記載の電子管用陰極構
体。