JPH0418660B2 - - Google Patents
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- JPH0418660B2 JPH0418660B2 JP60112601A JP11260185A JPH0418660B2 JP H0418660 B2 JPH0418660 B2 JP H0418660B2 JP 60112601 A JP60112601 A JP 60112601A JP 11260185 A JP11260185 A JP 11260185A JP H0418660 B2 JPH0418660 B2 JP H0418660B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- alkaline earth
- earth metal
- scandium oxide
- heat
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01J9/042—Manufacture, activation of the emissive part
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、陰極線管等の電子管に使用される
陰極に関し、特に、その電子放射特性の向上を図
つたものである。
陰極に関し、特に、その電子放射特性の向上を図
つたものである。
デイスプレイ装置に使用される高解像度陰極線
管や投与形受像機のような大形受像機用の陰極線
管等は、電子ビームの直径を小さくして解像度の
向上を図り、さらに受像機の大形化に伴つて画明
の明るさを上げるためには陰極から取り出す電流
を大きくする必要があり、このため、高電流密度
で使用できる陰極の要求が高まつている。
管や投与形受像機のような大形受像機用の陰極線
管等は、電子ビームの直径を小さくして解像度の
向上を図り、さらに受像機の大形化に伴つて画明
の明るさを上げるためには陰極から取り出す電流
を大きくする必要があり、このため、高電流密度
で使用できる陰極の要求が高まつている。
ところで、従来の陰極は第１図に示すように陰
極スリーブ１に嵌着したSi，Mg等の還元性元素
を微量含むニツケル基体２に、Ba，Sr，Caから
なる複合アルカリ土類金属炭酸塩粉末を、バイン
ダを含む液中に懸濁させた塗布液を、スプレ等の
方法で塗布し、排気過熱工程およびエージング工
程を施して形成した電子放射性物質層３と、ニツ
ケル基体２を介して電子放射物質層３を加熱する
ヒータ４とで構成されている。
極スリーブ１に嵌着したSi，Mg等の還元性元素
を微量含むニツケル基体２に、Ba，Sr，Caから
なる複合アルカリ土類金属炭酸塩粉末を、バイン
ダを含む液中に懸濁させた塗布液を、スプレ等の
方法で塗布し、排気過熱工程およびエージング工
程を施して形成した電子放射性物質層３と、ニツ
ケル基体２を介して電子放射物質層３を加熱する
ヒータ４とで構成されている。
通常、アルカリ土類金属炭酸塩の塗布液は、た
とえばスプレー塗布に最適な粘度およびニツケル
基体２との接着力を均一にするために、代表的に
はニトロセルロースを酢酸ブチル等の有機溶媒に
溶解したバインダと、酢酸ブチルアルコール等の
有機溶媒とをボールミルポツトで調合して約24時
間ボールミルに掛けて懸濁液としたものを使用す
る。
とえばスプレー塗布に最適な粘度およびニツケル
基体２との接着力を均一にするために、代表的に
はニトロセルロースを酢酸ブチル等の有機溶媒に
溶解したバインダと、酢酸ブチルアルコール等の
有機溶媒とをボールミルポツトで調合して約24時
間ボールミルに掛けて懸濁液としたものを使用す
る。
ニツケル基体２上に塗布されたアルカリ土類金
属炭酸塩は、真空排気加熱工程に於いてヒータ４
によつて加熱され、Ba，Sr，Caの三元複合酸化
物に変換される。この時の反応式は(1)式によつて
表わされ、この時発生するCO2ガスは排気ポンプ
により管外に排出される。
属炭酸塩は、真空排気加熱工程に於いてヒータ４
によつて加熱され、Ba，Sr，Caの三元複合酸化
物に変換される。この時の反応式は(1)式によつて
表わされ、この時発生するCO2ガスは排気ポンプ
により管外に排出される。
（Ba，Sr，Ca）CO3
→（Ba，Sr，Ca）Ｏ＋CO2 ……(1)
排気加熱工程の完了後、さらにエージング工程
に移り、ニツケル基体２は900〜1100℃の高温に
加熱され、（Ba，Sr，Ca）Ｏからなる三元複合
酸化物は、ニツケル基体２に含有されているSiや
Mgと反応してBa等を遊離生成して電子放射物質
層３が形成される。この反応は(2)式の如くであ
る。
に移り、ニツケル基体２は900〜1100℃の高温に
加熱され、（Ba，Sr，Ca）Ｏからなる三元複合
酸化物は、ニツケル基体２に含有されているSiや
Mgと反応してBa等を遊離生成して電子放射物質
層３が形成される。この反応は(2)式の如くであ
る。
BaO＋Mg→Ba＋MgO ……(2)
この反応により、例えば三元複合酸化物のうち
のBaOの一部が還元されて遊離Baが生成し、酸
素欠乏型の半導体となつて700〜800℃の動作温度
に於いて電子放射が活発に行なわれ、陰極線管の
寿命中もこの反応が維持される。
のBaOの一部が還元されて遊離Baが生成し、酸
素欠乏型の半導体となつて700〜800℃の動作温度
に於いて電子放射が活発に行なわれ、陰極線管の
寿命中もこの反応が維持される。
しかし、このような方法で製造された従来の陰
極の電子放射物質層３を形成する三元複合酸化物
は半導体構造を形成しているために、高電流を取
り出し時にジユール熱を発生し、三元複合酸化物
の熱的破壊をもたらすという問題点があるため、
使用電流に制限があつた。この発明はこのような
従来の陰極の問題点を解決するためになされたも
ので、高電流を継続して取り出しても寿命中の陰
極電流劣化が少く安定した高電流密度陰極の製造
方法を提供することを目的とする。
極の電子放射物質層３を形成する三元複合酸化物
は半導体構造を形成しているために、高電流を取
り出し時にジユール熱を発生し、三元複合酸化物
の熱的破壊をもたらすという問題点があるため、
使用電流に制限があつた。この発明はこのような
従来の陰極の問題点を解決するためになされたも
ので、高電流を継続して取り出しても寿命中の陰
極電流劣化が少く安定した高電流密度陰極の製造
方法を提供することを目的とする。
この発明は、大気雰囲気中で800〜1100℃、30
分〜２時間熱処理した酸化スカンジウム粉末を、
三元アルカリ土類金属炭酸塩粉末に0.1〜20重量
％加えて混合して調製した塗布液を陰極のニツケ
ル基体上に塗布し、排気加熱工程およびエージン
グ工程を施して熱電子放射物質層を形成したもの
である。
分〜２時間熱処理した酸化スカンジウム粉末を、
三元アルカリ土類金属炭酸塩粉末に0.1〜20重量
％加えて混合して調製した塗布液を陰極のニツケ
ル基体上に塗布し、排気加熱工程およびエージン
グ工程を施して熱電子放射物質層を形成したもの
である。
電子放射物質層を形成する三元アルカリ土類金
属酸化物中に分散している酸化スカンジウム粉末
は、電子放射物質層の導電性を高めるとともに、
アルカリ土類金属酸化物と反応して生成された複
合酸化物、例えばBa3Sc4O9が陰極の作動中に熱
分解を起して遊離Baを生成し、熱電子の放射を
増大させる作用を作う。
属酸化物中に分散している酸化スカンジウム粉末
は、電子放射物質層の導電性を高めるとともに、
アルカリ土類金属酸化物と反応して生成された複
合酸化物、例えばBa3Sc4O9が陰極の作動中に熱
分解を起して遊離Baを生成し、熱電子の放射を
増大させる作用を作う。
この発明は、電子放射特性に有効とされる種々
の物質について実験した結果、大気雰囲気中で熱
処理した酸化スカンジウム粉末をアルカリ土類金
属炭酸塩に混合した懸濁液を用いて、従来と同じ
方法で陰極のニツケル基体２上に塗布し、その陰
極基体を過熱してアルカリ土類金属炭酸塩を酸化
物に変化させる排気加熱工程、さらに900℃〜
1100℃に過熱してアルカリ土類金属酸化物に酸化
スカンジウムの複合酸化物を形成させるエージン
グ工程を施して製造した陰極が安定した初期電子
放射特性を有し、かつ、電流加速寿命試験に於て
も安定した寿命特性を示すことを発見して完成し
たものである。
の物質について実験した結果、大気雰囲気中で熱
処理した酸化スカンジウム粉末をアルカリ土類金
属炭酸塩に混合した懸濁液を用いて、従来と同じ
方法で陰極のニツケル基体２上に塗布し、その陰
極基体を過熱してアルカリ土類金属炭酸塩を酸化
物に変化させる排気加熱工程、さらに900℃〜
1100℃に過熱してアルカリ土類金属酸化物に酸化
スカンジウムの複合酸化物を形成させるエージン
グ工程を施して製造した陰極が安定した初期電子
放射特性を有し、かつ、電流加速寿命試験に於て
も安定した寿命特性を示すことを発見して完成し
たものである。
以下、この発明の一実施例について説明する。
酸化スカンジウム粉末を大気雰囲気中で1000℃
で１時間の熱処理を行なう。次にこの酸化スカン
ジウム粉末を、予め調整したアルカリ土類金属炭
酸塩懸濁液に含まれているアルカリ土類金属炭酸
塩に対して１重量％、５重量％および10重量％の
重量比でそれぞれ混合し、ボールミルに掛けて酸
化スカンジウム粉末をよく分散させて塗布液を調
整する。次にこれらの塗布液をそれぞれニツケル
基体２上にスプレ法によつて塗布する。塗布厚さ
はニツケル基体２の直径が２mmの場合、60〜
100μｍが好適である。ついでこの陰極を電子銃
（図示せず）に組み込んで、通常の方法で排気加
熱工程、エージング工程を通し陰極線管を製造し
た。
で１時間の熱処理を行なう。次にこの酸化スカン
ジウム粉末を、予め調整したアルカリ土類金属炭
酸塩懸濁液に含まれているアルカリ土類金属炭酸
塩に対して１重量％、５重量％および10重量％の
重量比でそれぞれ混合し、ボールミルに掛けて酸
化スカンジウム粉末をよく分散させて塗布液を調
整する。次にこれらの塗布液をそれぞれニツケル
基体２上にスプレ法によつて塗布する。塗布厚さ
はニツケル基体２の直径が２mmの場合、60〜
100μｍが好適である。ついでこの陰極を電子銃
（図示せず）に組み込んで、通常の方法で排気加
熱工程、エージング工程を通し陰極線管を製造し
た。
第２図はこの実施例の陰極と、大気雰囲気中で
熱処理しない酸化スカンジウムを混合して製造し
た陰極線管との初期電子放射能力を比較した特性
図で、縦軸に最大陰極電流（以下、MIKという）
を示し、横軸に酸化スカンジウムの混合量を示し
たもので、熱処理しない酸化スカンジウムを混合
した陰極線管の特性Ａは、混合量の増加に伴つて
MIKの値が低くなつているが、大気雰囲気中で
熱処理をしたこの実施例の陰極線管の特性Ｂは、
安定した特性を示している。これは第３図に示す
ように、酸化スカンジウムのガス放出特性が、熱
処理によつて少くなつているためと考えられる。
すなわち、熱処理しない酸化スカンジウムは、特
性Ａに示すように、酸素を含むガス放出が多いた
めに、エージング工程中に放出された酸素ガスが
遊離Baと結合して酸化Baに変化し、遊離状態の
Baが減少するためであると考えられる。
熱処理しない酸化スカンジウムを混合して製造し
た陰極線管との初期電子放射能力を比較した特性
図で、縦軸に最大陰極電流（以下、MIKという）
を示し、横軸に酸化スカンジウムの混合量を示し
たもので、熱処理しない酸化スカンジウムを混合
した陰極線管の特性Ａは、混合量の増加に伴つて
MIKの値が低くなつているが、大気雰囲気中で
熱処理をしたこの実施例の陰極線管の特性Ｂは、
安定した特性を示している。これは第３図に示す
ように、酸化スカンジウムのガス放出特性が、熱
処理によつて少くなつているためと考えられる。
すなわち、熱処理しない酸化スカンジウムは、特
性Ａに示すように、酸素を含むガス放出が多いた
めに、エージング工程中に放出された酸素ガスが
遊離Baと結合して酸化Baに変化し、遊離状態の
Baが減少するためであると考えられる。
第４図は上記実施例の陰極を使用した陰極線管
と、従来の陰極を使用した陰極線管の電子放射能
力の加速寿命試験結果を示す特性を示す図で、図
中、縦軸はMIKの初期化、横軸は寿命試験時間
である。寿命試験条件は通常の５倍の電流加速寿
命試験で、従来の陰極を用いた陰極線管の特性Ａ
に対し、この実施例の陰極を用いた陰極線管の特
性Ｂは、非常に安定している。
と、従来の陰極を使用した陰極線管の電子放射能
力の加速寿命試験結果を示す特性を示す図で、図
中、縦軸はMIKの初期化、横軸は寿命試験時間
である。寿命試験条件は通常の５倍の電流加速寿
命試験で、従来の陰極を用いた陰極線管の特性Ａ
に対し、この実施例の陰極を用いた陰極線管の特
性Ｂは、非常に安定している。
熱処理を施した酸化スカンジウム粉末の混合量
を、0.1重量％より少なくすると、実用上効果が
認められず、また20重量％より多くすると、初期
特性の低下が著しくなつて実用的でない。
を、0.1重量％より少なくすると、実用上効果が
認められず、また20重量％より多くすると、初期
特性の低下が著しくなつて実用的でない。
上記実施例では、酸化スカンジウム粉末の熱処
理を、大気雰囲気中で1000℃、１時間とした例を
説明したが、酸素ガスを含む酸化雰囲気中で、加
熱温度は800〜1100℃、加熱時間は30分間以上で
効果が認められ、２時間以上ではほとんど効果上
の相違は認められなかつた。
理を、大気雰囲気中で1000℃、１時間とした例を
説明したが、酸素ガスを含む酸化雰囲気中で、加
熱温度は800〜1100℃、加熱時間は30分間以上で
効果が認められ、２時間以上ではほとんど効果上
の相違は認められなかつた。
また、上記実施例では、まえもつて調合したア
ルカリ土類金属炭酸塩懸濁液に、熱処理した酸化
スカンジウム粉末を混合して塗布液を調整する例
を説明したが、アルカリ土類金属炭酸塩と、バイ
ンダと、有機溶媒を調合する工程で熱処理を施し
た酸化スカンジウム粉末を加えた後、ボールミル
に掛けて混合して、塗布液を調整しても同様の効
果が得られる。
ルカリ土類金属炭酸塩懸濁液に、熱処理した酸化
スカンジウム粉末を混合して塗布液を調整する例
を説明したが、アルカリ土類金属炭酸塩と、バイ
ンダと、有機溶媒を調合する工程で熱処理を施し
た酸化スカンジウム粉末を加えた後、ボールミル
に掛けて混合して、塗布液を調整しても同様の効
果が得られる。
さらに上記実施例では、陰極線管に用いた例に
ついて説明したが、撮像管、送信管、放電管等に
適用して同様の効果が得られる。
ついて説明したが、撮像管、送信管、放電管等に
適用して同様の効果が得られる。
以上のようにこの発明は、酸素ガスを含む酸化
雰囲気中において、800〜1100℃、30分間以上熱
処理を施した酸化スカンジウム粉末を、アルカリ
土類炭酸塩に0.1〜20重量％混合して調整した塗
布液を陰極のニツケル基体上に塗布し、排気加熱
工程とエージング工程とを施して熱電子放射物質
層を形成する陰極の製造方法であつて、この方法
によれば、高電流密度で使用できる陰極が得られ
る。
雰囲気中において、800〜1100℃、30分間以上熱
処理を施した酸化スカンジウム粉末を、アルカリ
土類炭酸塩に0.1〜20重量％混合して調整した塗
布液を陰極のニツケル基体上に塗布し、排気加熱
工程とエージング工程とを施して熱電子放射物質
層を形成する陰極の製造方法であつて、この方法
によれば、高電流密度で使用できる陰極が得られ
る。
第１図は陰極線管用陰極の縦断面図、第２図は
この発明の実施例の陰極を使用した陰極線管と、
熱処理していない酸化スカンジウム粉末を用いた
陰極を使用した陰極線管との初期電子放射能力を
比較した特性図、第３図は熱処理した酸化スカン
ジウムと、熱処理していない酸化スカンジウムの
ガス放出特性図、第４図は上記実施例の陰極を使
用した陰極線管と、従来の陰極を使用した陰極線
管の電流加速寿命試験特性図である。 １……陰極スリーブ、２……ニツケル基体、３
……電子放射物質層。
この発明の実施例の陰極を使用した陰極線管と、
熱処理していない酸化スカンジウム粉末を用いた
陰極を使用した陰極線管との初期電子放射能力を
比較した特性図、第３図は熱処理した酸化スカン
ジウムと、熱処理していない酸化スカンジウムの
ガス放出特性図、第４図は上記実施例の陰極を使
用した陰極線管と、従来の陰極を使用した陰極線
管の電流加速寿命試験特性図である。 １……陰極スリーブ、２……ニツケル基体、３
……電子放射物質層。
Claims (1)
- １ 800℃〜1100℃の酸化雰囲気中で30分以上熱
処理を施した酸化スカンジウムをアルカリ土類金
属炭酸塩粉末に対して、0.1〜20重量パーセント
の割合で混合した懸濁液を調整し、この懸濁液を
微量の還元性元素を含むニツケルを主体とする陰
極基体上に塗布して薄層を形成し、電子管の製造
工程において、前記陰極基体を過熱してアルカリ
土類金属炭酸塩を酸化物に変化させる排気過熱工
程と、さらに900℃〜1100℃に過熱してアルカリ
土類金属酸化物と酸化スカンジウムの複合酸化物
を形成させるエージング工程とを施すことを特徴
とする電子管陰極の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60112601A JPS61269828A (ja) | 1985-05-25 | 1985-05-25 | 電子管陰極の製造方法 |
| KR1019860003666A KR900007751B1 (ko) | 1985-05-25 | 1986-05-12 | 전자관 음극 및 그 제조방법 |
| US06/864,566 US4864187A (en) | 1985-05-25 | 1986-05-16 | Cathode for electron tube and manufacturing method thereof |
| EP86303959A EP0204477B1 (en) | 1985-05-25 | 1986-05-23 | Cathode for electron tube and manufacturing method thereof |
| DE8686303959T DE3660878D1 (en) | 1985-05-25 | 1986-05-23 | Cathode for electron tube and manufacturing method thereof |
| US07/377,516 US5015497A (en) | 1985-05-25 | 1989-07-10 | Cathode for electron tube and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60112601A JPS61269828A (ja) | 1985-05-25 | 1985-05-25 | 電子管陰極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61269828A JPS61269828A (ja) | 1986-11-29 |
| JPH0418660B2 true JPH0418660B2 (ja) | 1992-03-27 |
Family
ID=14590813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60112601A Granted JPS61269828A (ja) | 1985-05-25 | 1985-05-25 | 電子管陰極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61269828A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR910002969B1 (ko) * | 1987-06-12 | 1991-05-11 | 미쓰비시전기주식회사 | 전자관음극(cathode for an electron tube) |
| JPS63313447A (ja) * | 1987-06-15 | 1988-12-21 | Mitsubishi Electric Corp | 電子管陰極の製法 |
| JPS63313446A (ja) * | 1987-06-15 | 1988-12-21 | Mitsubishi Electric Corp | 電子管陰極 |
| JPH0690907B2 (ja) * | 1988-02-02 | 1994-11-14 | 三菱電機株式会社 | 電子管用陰極 |
| KR19990033174A (ko) | 1997-10-23 | 1999-05-15 | 손욱 | 전자관용 음극 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5778759A (en) * | 1980-11-05 | 1982-05-17 | Mitsubishi Electric Corp | Metal halide lamp |
| JPS57202621A (en) * | 1981-06-09 | 1982-12-11 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacturing method for electron emission substance |
-
1985
- 1985-05-25 JP JP60112601A patent/JPS61269828A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61269828A (ja) | 1986-11-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |