JPH03167734A - 電子銃用陰極の熱電子放出物質被覆方法と装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子銃用陰極の熱電子放出物質被覆方法と装
置に係るものである。

従来の技術 電子銃用電極には熱電子放出物質として炭酸塩が被覆塗
布される。

換言すれば、スリーブ上に熔接されたニッケル剤キャッ
プの上端表面を弱酸でエソチングし、炭酸ハリウム（Ｂ
ａＣＯ，）　、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯｒ）炭酸
カルシウム（　ＣａＣＯ：＋　）から構威された混合ス
ラリーに各種有機溶剤とバインダーを添加してボールミ
リングし、噴霧塗布させた後に乾燥させて電極を製造し
ている。

発明が解決しようとする課題 上記の方法によると、炭酸塩を加熱酸化させ、バインダ
ー等の添加剤を除去するために排気工程で９５０゜程度
の加熱酸化工程を経らなければならないし、この工程で
被覆層の脱落現象が発生して不良率が高い短所がある。

その上、被覆物質はハインダーによって金属剤キャソブ
と結合されるものであるから、接着強度を向上させるこ
とができず、噴霧塗布時の圧力媒体として圧縮空気を利
用する関係上、オイルや水分が被覆物質として含有され
て電極を黒化させると、熱電子放出特性を悪化させる場
合がある。

そして、被覆物質の密度を向上させることができないの
で、相対的に厚く被覆しなければならないし、これに因
って被覆物質の上層までの熱伝導速度が低下して電子銃
のスタートに時間がかかり過ぎるという短所がある。

本発明の目的は、上述の従来のスラリー塗布方法におけ
る短所を解決した電子銃用陰極の熱電子′＄Ｊ質被覆方
法とそれに適合した被覆装置を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明の被覆方法は、炭酸バリウム、炭酸ストロンチウ
ム、炭酸カルシウムを９００〜１１００℃に焼威した後
、これを粉末あるいは顆粒状の焼結体とした酸化物を、
高い直流電圧が印加されてプラズマを起こす電極の間に
供給すると共に、プラズマ電極の周囲に窒素、水素、ヘ
リウム、アルゴンの中のある１種、又は２種以上の混合
ガスを吹き入れて、酸化物をプラズマによる加速力を受
けて金属キャノブ状に密度をもって被覆するようにする
ことを特徴とする。

本発明の製造方法に適合した被覆装置は、円筒状のノズ
ル体の上下部に高い直流電圧が印加されるプラズマ陽極
と陰極を相互隔離状態に配置し、陽極の周囲にガス注入
管を連通ずる一方、陰極の周囲には酸化物供給管を接続
連通して或ることを特徴とする。

実施例 以下、添付図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明す
る。

先ず、第１図は本発明におけるプラズマを発生する被覆
ノズルの構或を図示する。この第１図のノズル体１の上
側の中心には、絶縁材２を介在してプラズマ陽極３が懸
垂配置され、その下端側になるノズル体１の出口周囲に
はプラズマ陰極４が設けられている。

一方、プラズマ陽極３の外周側にはガス注入管５が連通
し、又プラズマ陰極４の内周面に焼結体供給管６が開通
している。

ノズル体１は、第２図に図示するように、上端部が回動
軸７に懸垂されて一定の振子運動を行なうように配置さ
れる。そして、このノズル体１の下側の他には、回動軸
７を中心として半径Ｒに相当する曲率を威す陰極鋸歯台
８が、ノズル体１の振子の周期に合せて一定の速度に走
行しうるように設けられる。陰極鋸歯台８には、スＩＪ
−ブと熔接された金属キャソブ９が熱状に鋸歯状に形威
されている。

ノズル体１のガス注入管５に所定のガスを注入しながら
、プラズマの陽極３と陰極４との間に高い直流電圧を印
加すると、プラズマ花火が発生する。これと同時に焼結
体供給管６に所定戒分の酸化物を投入すれば、プラズマ
花火によって酸化されながら、３　０　０〜４　０　０
ｍ／ｓｅｃの速度に加速されてノズル体１から陰極鋸歯
台８の金属キャノプ９上に噴霧被覆される。

この過程において、ノズル体１は回動軸７を中心にして
振子運動を行い、陰極鋸歯台８はこの振子運動に対応し
て一定の速度で進行するから、酸化物の塗布は第３図に
おける点線の矢印で示したようにジグザグ軌跡を措いな
がら行なわれる。

ここで、酸化物の被覆の厚さは、ノズル体ｌの振子運動
速度と陰極鋸歯台８の移動速度により決定される。そし
て、被覆の終了した金属キャソプ９は、通常の薄膜被覆
工程又は６００〜１１５０℃の熱処理工程を経て陰極に
製造される。

本発明において注入されるガスは、窒素、水素、ヘリウ
ム、アルゴンの中での１種又は２種以上の混合気体にす
る。

又、使われる焼結体は、炭酸バリウム、炭酸ストロンチ
ウム、炭酸カルシウムを乾式又は湿式混合して、白金や
高い純度のアルミナ容器を用い９００〜１１００℃で１
〜２時間の間焼或した後に得られる焼或物を粉末化する
か、又は棒状の焼結体にして得られる。

他の方法としては、硫酸塩、窒酸塩、塩化物の各々の混
合物の水溶液に、アンモニア水や炭酸アンモニウム又は
オキサル酸を加えて得られる沈殿物を収去、乾燥し、５
００〜１２００℃で焼或することによって焼結体を得る
こともできる。

発明の効果 これらの焼結体を使用する場合において、塩化スカンジ
ュム、硫化スカンジュム、窒化スカンジュムの中のある
一つを選択的に添加して、他の物質と共に沈殿物を得る
ことによって電極の電流密度を増進し寿命を延長するこ
とができる。

本発明によって得られる電極は被覆物質が酸化された状
態で被覆されるので、従来の方法のように塗布後に酸化
させる必要がない。

そして、被覆物質はプラズマ花火発生による圧力で加速
されて金属キャップ上に密着被覆されるので、高密度に
、しかも５０μｍ〜１ｕの厚さに被覆され熱電子放射を
起こすことができる。このように厚さが薄くなることに
より、ヒーターの熱が早速に伝達されて電子銃の動作所
要時間が短縮される効果がある。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明を実現する被覆装置の構或図、第２図は
本発明による被覆工程を説明するための側面図、 第３図は被覆、ノズルの進行経路を示す平面図である。 ｌ・・・・ノズル体、 ２・・・・絶縁体、 ３・・・・プラズマ陽極、 ４・・・・プラズマ陰極、 ５・・・・力゛ス注入管、 ６・・・・焼結体供給管、 ７・・・・回動軸、 ８・・・・陰極鋸歯台、 ９・・・・金属キャップ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部でプラズマを起こすノズル体で窒素、水素、
   ヘリーウム、アルゴンの中での１種又は２種以上の混合
   気体を注入しながら、プラズマ電極の周囲に電極形成用
   の焼結体や粉末を供給して、ノズル体内のプラズマによ
   る熱と圧力によって酸化物の状態で所定の金属キャップ
   上に噴射被覆されるようにすることを特徴とする電子銃
   用陰極の熱電子放出物質被覆装置。
2. （２）シリンダー上のノズル体の上側内部中心にプラズ
   マ陽極を懸垂設置し、前記のノズル体の出口側の内周面
   にプラズマ陰極を形成すると共に、プラズマ陽極の周囲
   をガス注入管が連通され、プラズマ陰極の周囲に焼結体
   の供給管が連通接続されることを特徴とする電子銃用陰
   極の熱電子放出物質被覆装置。