JPH01311530A - 電子管陰極およびその製造方法 - Google Patents
電子管陰極およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH01311530A JPH01311530A JP63141716A JP14171688A JPH01311530A JP H01311530 A JPH01311530 A JP H01311530A JP 63141716 A JP63141716 A JP 63141716A JP 14171688 A JP14171688 A JP 14171688A JP H01311530 A JPH01311530 A JP H01311530A
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- JP
- Japan
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- scandate
- barium
- alkaline earth
- tube cathode
- electron tube
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- Pending
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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］
本発明は高い電流密度で長期間安定した電子放出特性を
示す電子管陰極およびその製造方法に関する。
示す電子管陰極およびその製造方法に関する。
［従来の技術］
カラー受像管、データ表示管や撮像管などの高精細度化
が進むのに伴って、これらの電子管の陰極には、高電流
密度で長期間安定した電子放出特性を有することが強く
要望されるようになった。
が進むのに伴って、これらの電子管の陰極には、高電流
密度で長期間安定した電子放出特性を有することが強く
要望されるようになった。
これらの要望に応えるために、例えば特開昭６１−２７
１７３２号公報には、アルカリ土類金属酸化物層に酸化
スカンジウムの粉末を分散させたものが開示されている
。このアルカリ土類金属酸化物中に分散している酸化ス
カンジウム粉末は、アルカリ土類金属酸化物、例えばＢ
ａＯと反応して生成された複合酸化物Ｂａ、Ｓｃ、Ｏ，
が電子放出物質中に分散し。
１７３２号公報には、アルカリ土類金属酸化物層に酸化
スカンジウムの粉末を分散させたものが開示されている
。このアルカリ土類金属酸化物中に分散している酸化ス
カンジウム粉末は、アルカリ土類金属酸化物、例えばＢ
ａＯと反応して生成された複合酸化物Ｂａ、Ｓｃ、Ｏ，
が電子放出物質中に分散し。
この複合酸化物が陰極の動作中に熱分解を起こして遊離
Ｂａを生成し易くする。そのため、仮置アルカリ土類金
属酸化物と基体金属中に含まれているＳｉ、Ｍｇ等の還
元性元素による反応によって中間層が生成され、この中
間層により遊離Ｂａの生成が抑制されたとしても、遊離
Ｂａの量が不足することはなくなる。
Ｂａを生成し易くする。そのため、仮置アルカリ土類金
属酸化物と基体金属中に含まれているＳｉ、Ｍｇ等の還
元性元素による反応によって中間層が生成され、この中
間層により遊離Ｂａの生成が抑制されたとしても、遊離
Ｂａの量が不足することはなくなる。
また、複合酸化物中のＳｃの一部が遊離して金属スカン
ジウムとなり、電子放出物質的全体に分布するため、電
子放出物質の導電性を高め、中間層による導電性の低下
を補う作用をする。
ジウムとなり、電子放出物質的全体に分布するため、電
子放出物質の導電性を高め、中間層による導電性の低下
を補う作用をする。
特開昭６２−９０８２０号公報には、アルカリ土類金属
酸化物層に、酸化スカンジウムとアルカリ土類金属酸化
物との複合酸化物の粉末を分散させたものが開示されて
いる。
酸化物層に、酸化スカンジウムとアルカリ土類金属酸化
物との複合酸化物の粉末を分散させたものが開示されて
いる。
［発明が解決しようとする課題］
本発明者らが、アルカリ土類金属酸化物層内に酸化スカ
ンジウム、或いは酸化スカンジウムとアルカリ土類金属
酸化物の複合酸化物の粉末を分散して含有する上記従来
の技術による電子管陰極２量産試験を行ったところ、酸
化スカンジウムの粉末を分散したものは電子放出特性を
安定化させるエージング作業に非常に長時間を要し、且
つ電子放出特性が不均一であるという問題があり、また
、酸化スカンジウムと酸化バリウムの複合酸化物の粉末
を分散させたものは初期の電子放出特性は一般に良好で
あり、かつ寿命中の劣化も少なかったが、稀に実験ロフ
トにより所期の成果が得られなかったり、また、寿命に
ついて必ずしも満足できない場合があった。
ンジウム、或いは酸化スカンジウムとアルカリ土類金属
酸化物の複合酸化物の粉末を分散して含有する上記従来
の技術による電子管陰極２量産試験を行ったところ、酸
化スカンジウムの粉末を分散したものは電子放出特性を
安定化させるエージング作業に非常に長時間を要し、且
つ電子放出特性が不均一であるという問題があり、また
、酸化スカンジウムと酸化バリウムの複合酸化物の粉末
を分散させたものは初期の電子放出特性は一般に良好で
あり、かつ寿命中の劣化も少なかったが、稀に実験ロフ
トにより所期の成果が得られなかったり、また、寿命に
ついて必ずしも満足できない場合があった。
本発明は寿命中の電子放出特性の劣化が極めて少なく、
シかも常に安定して良好な特性が得られる電子管陰極と
その製造方法を提供することを目的とする。
シかも常に安定して良好な特性が得られる電子管陰極と
その製造方法を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決するために本発明においては、ニッケル
基体金属面上に、バリウムを含むアルカリ土類金属酸化
物層が形成されている電子管陰極の、アルカリ土類金属
酸化物層に、２０〜５０重量％の予め別に調製しておい
たバリウムスカンデート粉末を一様に分散させて含有さ
せることにした。
基体金属面上に、バリウムを含むアルカリ土類金属酸化
物層が形成されている電子管陰極の、アルカリ土類金属
酸化物層に、２０〜５０重量％の予め別に調製しておい
たバリウムスカンデート粉末を一様に分散させて含有さ
せることにした。
従来から、いわゆる酸化物陰極を実際に製造する際には
、公知の如く、大気中でも安定なアルカリ土類金属の炭
酸塩を使用しているが、本発明に係る電子管陰極の製造
に際しても、予め合成しておいたバリウムスカンデート
粉末を、バリウムを含むアルカリ土類金属の炭酸塩粉末
に混合して一様に分散させた後、この混合物を基体金属
表面に層状に被着させ、加熱分解して、バリウムスカン
デート粉末を一様に分散して含有するアルカリ土類金属
酸化物層に変化させて使用する。
、公知の如く、大気中でも安定なアルカリ土類金属の炭
酸塩を使用しているが、本発明に係る電子管陰極の製造
に際しても、予め合成しておいたバリウムスカンデート
粉末を、バリウムを含むアルカリ土類金属の炭酸塩粉末
に混合して一様に分散させた後、この混合物を基体金属
表面に層状に被着させ、加熱分解して、バリウムスカン
デート粉末を一様に分散して含有するアルカリ土類金属
酸化物層に変化させて使用する。
バリウムスカンデートは、炭酸バリウムと酸化スカンジ
ウムの混合粉末を非還元性雰囲気中、例えば大気中で、
９００〜１２００℃で１５〜３０時間加熱することによ
り合成できる。その際合成されるバリウムスカンデート
には複数種類の組成があるが。
ウムの混合粉末を非還元性雰囲気中、例えば大気中で、
９００〜１２００℃で１５〜３０時間加熱することによ
り合成できる。その際合成されるバリウムスカンデート
には複数種類の組成があるが。
その中でＢａ、 ５ｅ２０ｓが主体となるようする。更
に。
に。
バリウムスカンデート合成作業の際に、高温に耐えるた
め使用する白金（イリジウム、ロジウム）容器から混入
する微量の白金、イリジウム、ロジウム等が、スカンジ
ウムに対して付活剤として作用するという最近の知見に
基づいてバリウムスカンデート合成作業に上記金属製の
容器を使用すると、電子放出特性のばらつきを抑制でき
る。
め使用する白金（イリジウム、ロジウム）容器から混入
する微量の白金、イリジウム、ロジウム等が、スカンジ
ウムに対して付活剤として作用するという最近の知見に
基づいてバリウムスカンデート合成作業に上記金属製の
容器を使用すると、電子放出特性のばらつきを抑制でき
る。
［作用］
アルカリ土類金属酸化物層中に分散されたバリウムスカ
ンデートの含有量が２０％を超えると、初期の電子放出
特性は多少低下するが、電子放出特性の寿命劣化は大幅
に低減され、結果として長寿命化を図ることができる。
ンデートの含有量が２０％を超えると、初期の電子放出
特性は多少低下するが、電子放出特性の寿命劣化は大幅
に低減され、結果として長寿命化を図ることができる。
なお、バリウムスカンデートとしては、酸化スカンジウ
ムと炭酸バリウムとの混合比によって、ＢａＳｃ、 ０
４． Ｂａ、 ５ｃ４０． 、及びＢａｇ Ｓｃ２０ｇ
が得られ、何れも電子放出特性を改善する効果を有する
が、これら反応生成物の中で、Ｂａ２Ｓｃ２Ｏ５を添加
した場合に最良の電子放出寿命特性改善効果が得られる
ことが認められた。
ムと炭酸バリウムとの混合比によって、ＢａＳｃ、 ０
４． Ｂａ、 ５ｃ４０． 、及びＢａｇ Ｓｃ２０ｇ
が得られ、何れも電子放出特性を改善する効果を有する
が、これら反応生成物の中で、Ｂａ２Ｓｃ２Ｏ５を添加
した場合に最良の電子放出寿命特性改善効果が得られる
ことが認められた。
バリウムスカンデート合成の際、反応生成によって得ら
れたＢ ａ ２Ｓ ｃ ｚ Ｏ＊の中に僅かな量のＢａ
３ ＳＣ４０ｇＴＢａｓｅ、 ｏ４１或いは未反応のＳ
ｃ、 Ｏ，が残存していても、効果には影響なかった。
れたＢ ａ ２Ｓ ｃ ｚ Ｏ＊の中に僅かな量のＢａ
３ ＳＣ４０ｇＴＢａｓｅ、 ｏ４１或いは未反応のＳ
ｃ、 Ｏ，が残存していても、効果には影響なかった。
［実施例］
第３図は本発明一実施例の断面図で、図中、１は陰極ス
リーブ、２はニッケル基体、３は本発明に係る電子放出
物質層、４は加熱用ヒータである。
リーブ、２はニッケル基体、３は本発明に係る電子放出
物質層、４は加熱用ヒータである。
まず、酸化スカンジウムと炭酸バリウムの粉末をモル比
で１：２に混合し、大気中９５０℃で約３０時間の熱処
理を行うとＢａ、 ５ｃ２Ｏ５が生成される。このバリ
ウムスカンデートをバリウム、ストロンチウム、カルシ
ウムの三元炭酸塩粉末に所定の重量％（上記三元炭酸塩
が全て酸化物になるとしての重量％）添加して混合し、
これにニトロセルローズラッカ、酢酸ブチルを加えてロ
ーリング混合して懸濁液を調製した。この）謁濁液をニ
ッケル基体２の金属面上に、スプレィ法により約８０μ
ｍの厚さに塗布して電子放出物質層３を形成させ、真空
排気工程でヒータ４により加熱し、炭酸塩を酸化物に分
解、更に、９００〜１１００℃に加熱して安定した電子
放出特性が得られるように活性化工程を施した陰極を製
作した。
で１：２に混合し、大気中９５０℃で約３０時間の熱処
理を行うとＢａ、 ５ｃ２Ｏ５が生成される。このバリ
ウムスカンデートをバリウム、ストロンチウム、カルシ
ウムの三元炭酸塩粉末に所定の重量％（上記三元炭酸塩
が全て酸化物になるとしての重量％）添加して混合し、
これにニトロセルローズラッカ、酢酸ブチルを加えてロ
ーリング混合して懸濁液を調製した。この）謁濁液をニ
ッケル基体２の金属面上に、スプレィ法により約８０μ
ｍの厚さに塗布して電子放出物質層３を形成させ、真空
排気工程でヒータ４により加熱し、炭酸塩を酸化物に分
解、更に、９００〜１１００℃に加熱して安定した電子
放出特性が得られるように活性化工程を施した陰極を製
作した。
第１図は、上記のようにして製作した陰極を陰極線管に
実装して、それらの初期の電子放出特性を測定した結果
で、縦軸に最大陽極電流、横軸にバリウムスカンデート
の添加量を示しである。
実装して、それらの初期の電子放出特性を測定した結果
で、縦軸に最大陽極電流、横軸にバリウムスカンデート
の添加量を示しである。
最大陽極電流は、バリウムスカンデートの添加量が１０
重重量までは殆ど変化せず、それ以上では添加量が多く
なるに従って低下し、３０重量％を超えるとばらつきが
大きくなり、５０重重量を超えたあたりから極端に低い
ものが現れるようになる。
重重量までは殆ど変化せず、それ以上では添加量が多く
なるに従って低下し、３０重量％を超えるとばらつきが
大きくなり、５０重重量を超えたあたりから極端に低い
ものが現れるようになる。
第２図はバリウムスカンデートの添加量が１５．２５．
５０重量％の陰極を陰極線管に実装し、ヒータ電圧を定
格の１１０％にして動作させた時の電子放出量の経時的
変化を示す。比較のため、バリウムスカンデートを添加
しなかった陰極の場合も示しである。バリウムスカンデ
ート添加量が多くなるに従って電子放出量の低下が少な
くなり、電子放出物質層にバリウムスカンデートを分散
させることによって電子放出寿命を改善できることが判
る。
５０重量％の陰極を陰極線管に実装し、ヒータ電圧を定
格の１１０％にして動作させた時の電子放出量の経時的
変化を示す。比較のため、バリウムスカンデートを添加
しなかった陰極の場合も示しである。バリウムスカンデ
ート添加量が多くなるに従って電子放出量の低下が少な
くなり、電子放出物質層にバリウムスカンデートを分散
させることによって電子放出寿命を改善できることが判
る。
これらの図から明らかなように、電子放出物質層にバリ
ウムスカンデートを２０〜５０重量％分散させることに
より、寿命中の電子放出特性の劣化が極めて少ない長寿
命の電子管陰極を得ることが出来る。
ウムスカンデートを２０〜５０重量％分散させることに
より、寿命中の電子放出特性の劣化が極めて少ない長寿
命の電子管陰極を得ることが出来る。
なお、上記実施例では、バリウムスカンデートとしてＢ
ａ２Ｓｃ、Ｏ，を用いた場合について説明したが、Ｂａ
３Ｓｃ４０． 、Ｂａ５ｅ２０４或いはそれらの混合物
を用いても同様な効果が得られる。
ａ２Ｓｃ、Ｏ，を用いた場合について説明したが、Ｂａ
３Ｓｃ４０． 、Ｂａ５ｅ２０４或いはそれらの混合物
を用いても同様な効果が得られる。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、寿命中の電子放出
量の低下が極めて少ないので長寿命が得られ、しかも安
定して電子管陰極を製造することが出来る。
量の低下が極めて少ないので長寿命が得られ、しかも安
定して電子管陰極を製造することが出来る。
第１図は最大陽極電流値とバリウムスカンデート添加量
の関係を示す図、第２図はバリウムスカンデート添加量
をパラメータにして電子放出量の経時変化を示す図、第
３図は本発明一実施例の断面図である。 １・・・陰極スリーブ、 ２・・・ニッケル基体、
３第２図 ｔｊ３４＠ ＱＦＪＩ Ｃ季イ１【干時艮１）第３図 ４−ヒーター
の関係を示す図、第２図はバリウムスカンデート添加量
をパラメータにして電子放出量の経時変化を示す図、第
３図は本発明一実施例の断面図である。 １・・・陰極スリーブ、 ２・・・ニッケル基体、
３第２図 ｔｊ３４＠ ＱＦＪＩ Ｃ季イ１【干時艮１）第３図 ４−ヒーター
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ニッケル基体金属面上に、バリウムを含むアルカリ
土類金属酸化物層が形成されている電子管陰極において
、アルカリ土類金属酸化物層に、２０〜５０重量％のバ
リウムスカンデート粉末が分散して含まれていることを
特徴とする電子管陰極。 ２、バリウムスカンデートの主体がＢａ＿２Ｓｃ＿２Ｏ
＿５である特許請求の範囲第１項記載の電子管陰極。 ３、予め合成しておいたバリウムスカンデート粉末を、
バリウムを含むアルカリ土類金属の炭酸塩粉末に混合し
て一様に分散させた後、この混合物を基体金属表面に層
状に被着させ、加熱分解して、バリウムスカンデート粉
末を一様に分散して含有するアルカリ土類金属酸化物層
にすることを特徴とする電子管陰極の製造方法。 ４、炭酸バリウムと酸化スカンジウムの混合粉末を非還
元性雰囲気中で加熱することにより、バリウムスカンデ
ートを合成する特許請求の範囲第３項記載の電子管陰極
の製造方法。 ５、バリウムスカンデートの合成を、白金、イリジウム
、ロジウムのなかの何れか又はそれら合金からなる容器
を用いて行う特許請求の範囲第４項記載の電子管陰極の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141716A JPH01311530A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 電子管陰極およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141716A JPH01311530A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 電子管陰極およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01311530A true JPH01311530A (ja) | 1989-12-15 |
Family
ID=15298537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63141716A Pending JPH01311530A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 電子管陰極およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01311530A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5216320A (en) * | 1990-10-05 | 1993-06-01 | Hitachi, Ltd. | Cathode for electron tube |
-
1988
- 1988-06-10 JP JP63141716A patent/JPH01311530A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5216320A (en) * | 1990-10-05 | 1993-06-01 | Hitachi, Ltd. | Cathode for electron tube |
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