JPH04322029A - 含浸型陰極およびその製法 - Google Patents
含浸型陰極およびその製法Info
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- JPH04322029A JPH04322029A JP3088605A JP8860591A JPH04322029A JP H04322029 A JPH04322029 A JP H04322029A JP 3088605 A JP3088605 A JP 3088605A JP 8860591 A JP8860591 A JP 8860591A JP H04322029 A JPH04322029 A JP H04322029A
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- pellet
- sleeve
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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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は陰極線管、マイクロ波管
などに用いられる含浸型陰極およびその製法に関する。
などに用いられる含浸型陰極およびその製法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子逆衝撃やイオン衝撃の強いマ
グネトロンや使用条件の過酷な陰極線管などに用いられ
る陰極に含浸型陰極が用いられている。この従来の含浸
型陰極の一例の構造は図3に示すような構造になってい
る。すなわち同図において、1は陰極ペレットでたとえ
ばタングステン粉末を主成分とする高融点金属粉末を焼
結して所定の形状に形成した陰極基体に、酸化バリウム
、酸化カルシウム、酸化アルミニウムなどの混合物より
なる電子放射性物質を溶融含浸して形成したものである
。2は陰極スリーブで、陰極ペレット1を支持固着する
と共に、内部に加熱用のヒータ5を収納するもので使用
時の高温に耐えうると共に溶接し易いタリウムなどで形
成してある。6はモリブデンなどの高融点金属板で形成
したキャップで、陰極ペレット1および陰極スリーブ2
とそれぞれ溶接することにより陰極ペレット1と陰極ス
リーブ2とを固着している。
グネトロンや使用条件の過酷な陰極線管などに用いられ
る陰極に含浸型陰極が用いられている。この従来の含浸
型陰極の一例の構造は図3に示すような構造になってい
る。すなわち同図において、1は陰極ペレットでたとえ
ばタングステン粉末を主成分とする高融点金属粉末を焼
結して所定の形状に形成した陰極基体に、酸化バリウム
、酸化カルシウム、酸化アルミニウムなどの混合物より
なる電子放射性物質を溶融含浸して形成したものである
。2は陰極スリーブで、陰極ペレット1を支持固着する
と共に、内部に加熱用のヒータ5を収納するもので使用
時の高温に耐えうると共に溶接し易いタリウムなどで形
成してある。6はモリブデンなどの高融点金属板で形成
したキャップで、陰極ペレット1および陰極スリーブ2
とそれぞれ溶接することにより陰極ペレット1と陰極ス
リーブ2とを固着している。
【0003】このキャップ6は陰極ペレット1の裏面か
らヒータ側に電子放射性物質の飛散が行われるのを防止
するために介在させている。すなわち陰極ペレット1は
周囲全面から電子放射性物質が侵出し、ヒータ5側に電
子放射性物質が飛散すると陰極ペレット1とヒータ5と
の間の電気的絶縁が低下し特性劣化をきたすと共に、電
子放射性物質の量が減少して寿命を短かくするためであ
る。
らヒータ側に電子放射性物質の飛散が行われるのを防止
するために介在させている。すなわち陰極ペレット1は
周囲全面から電子放射性物質が侵出し、ヒータ5側に電
子放射性物質が飛散すると陰極ペレット1とヒータ5と
の間の電気的絶縁が低下し特性劣化をきたすと共に、電
子放射性物質の量が減少して寿命を短かくするためであ
る。
【0004】この電子放射性物質の飛散を防止するため
に、キャップ6を使用しないで、陰極ペレット1の裏面
および側面にロウ材を被着して表面の空孔部分(高融点
金属粉末焼結による空隙部分)を封じると共に、そのロ
ウ材を利用して陰極スリーブ2に直接ロウづけする方法
も考えられている。このばあい、ロウづけ温度が非常に
高い(約2000℃)ため、電子放射性物質を劣化させ
ないよう陰極スリーブとロウづけ後に陰極基体の多孔質
内に電子放射性物質を含浸させる。
に、キャップ6を使用しないで、陰極ペレット1の裏面
および側面にロウ材を被着して表面の空孔部分(高融点
金属粉末焼結による空隙部分)を封じると共に、そのロ
ウ材を利用して陰極スリーブ2に直接ロウづけする方法
も考えられている。このばあい、ロウづけ温度が非常に
高い(約2000℃)ため、電子放射性物質を劣化させ
ないよう陰極スリーブとロウづけ後に陰極基体の多孔質
内に電子放射性物質を含浸させる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のキャッ
プ6を介して陰極ペレット1と陰極スリーブ2とをそれ
ぞれ溶接で固着する方法では、これらの材料がいずれも
高融点金属であるため、溶接が確実に行えず、陰極温度
が陰極ペレットの位置により異なったり、また動作中に
陰極スリーブ2から陰極ペレット1が剥離脱落して、電
気特性上、信頼性上の問題があった。また溶接作業自体
も条件が厳しく作業効率が非常に悪かった。
プ6を介して陰極ペレット1と陰極スリーブ2とをそれ
ぞれ溶接で固着する方法では、これらの材料がいずれも
高融点金属であるため、溶接が確実に行えず、陰極温度
が陰極ペレットの位置により異なったり、また動作中に
陰極スリーブ2から陰極ペレット1が剥離脱落して、電
気特性上、信頼性上の問題があった。また溶接作業自体
も条件が厳しく作業効率が非常に悪かった。
【0006】一方、従来のロウづけする方法では、ロウ
流れの良いロウ材(たとえばMo−RuまたはMo−N
i )を使用すると、陰極基体の空孔内にロウ材が流れ
込み、陰極ペレット1内に含浸させる電子放射性物質の
量が大幅に減少して寿命を大幅に低下させる反面、ロウ
流れの悪いロウ材(たとえばMo2 B )を使用する
とロウづけ後のロウ材表面にピンホールが無数にできて
、遮弊効果を果しえなく実用化されていない。
流れの良いロウ材(たとえばMo−RuまたはMo−N
i )を使用すると、陰極基体の空孔内にロウ材が流れ
込み、陰極ペレット1内に含浸させる電子放射性物質の
量が大幅に減少して寿命を大幅に低下させる反面、ロウ
流れの悪いロウ材(たとえばMo2 B )を使用する
とロウづけ後のロウ材表面にピンホールが無数にできて
、遮弊効果を果しえなく実用化されていない。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、陰極ペレットの裏面および側面に形成した
高融点金属材料の被着層を介してロウづけにより陰極ペ
レットと陰極スリーブとを固着したことにある。
決するため、陰極ペレットの裏面および側面に形成した
高融点金属材料の被着層を介してロウづけにより陰極ペ
レットと陰極スリーブとを固着したことにある。
【0008】本発明の他の手段は陰極基体の気孔率に応
じて被着層の適切な厚さを設定したもので、具体的には
気孔率が18〜20%のばあいには被着層の厚さを5〜
7μm に、気孔率が20〜25%のばあいには被着層
の厚さを7〜10μm に設定したことにある。
じて被着層の適切な厚さを設定したもので、具体的には
気孔率が18〜20%のばあいには被着層の厚さを5〜
7μm に、気孔率が20〜25%のばあいには被着層
の厚さを7〜10μm に設定したことにある。
【0009】本発明のさらに他の手段は陰極基体を形成
する工程と、該陰極基体の裏面および側面に高融点金属
材料の被着層を形成する工程と、前記陰極ペレットと陰
極スリーブをロウづけする工程と、電子放射性物質を含
浸させる工程と、ヒータを配設する工程との結合により
含浸型陰極を製造することにある。
する工程と、該陰極基体の裏面および側面に高融点金属
材料の被着層を形成する工程と、前記陰極ペレットと陰
極スリーブをロウづけする工程と、電子放射性物質を含
浸させる工程と、ヒータを配設する工程との結合により
含浸型陰極を製造することにある。
【0010】
【作用】本発明によれば、陰極ペレットと陰極スリーブ
とを高融点金属材料の被着層を介してロウづけにより固
着しているため、被着層が遮弊体となり、陰極基体の空
孔内にロウ材が流れ込むことなく、しかも陰極ペレット
と陰極スリーブとを確実に、しかも均一に固着できる。 更に陰極基体の空孔内へのロウ流れの恐れがないため、
ロウ流れの良いロウ材を使用でき、ロウづけ後のロウ材
にピンホールは発生せずロウ材が完全な遮弊体として作
用し、電子放射性物質の飛散を完全に防止する。
とを高融点金属材料の被着層を介してロウづけにより固
着しているため、被着層が遮弊体となり、陰極基体の空
孔内にロウ材が流れ込むことなく、しかも陰極ペレット
と陰極スリーブとを確実に、しかも均一に固着できる。 更に陰極基体の空孔内へのロウ流れの恐れがないため、
ロウ流れの良いロウ材を使用でき、ロウづけ後のロウ材
にピンホールは発生せずロウ材が完全な遮弊体として作
用し、電子放射性物質の飛散を完全に防止する。
【0011】
【実施例】図1は本発明の一実施例による含浸型陰極の
断面図を示す。同図で、3はタングステン、モリブデン
、イリジウム、レニウムなどの高融点金属材料の被着層
、4はたとえばモリブデン− ルテニウム合金などのロ
ウ材で、他の符号は図3のばあいと同じである。
断面図を示す。同図で、3はタングステン、モリブデン
、イリジウム、レニウムなどの高融点金属材料の被着層
、4はたとえばモリブデン− ルテニウム合金などのロ
ウ材で、他の符号は図3のばあいと同じである。
【0012】この含浸型陰極の製法を説明すると、まず
、たとえば粒径が2〜10μm のタングステン粉末を
主体とする高融点金属粉末をプレス成形して還元性雰囲
気中で陰極ペレット形状に陰極基体を形成する。この陰
極基体の形成は予め陰極ペレットの形状にプレス成形し
て焼結しても良いが、厳密な寸法、形状を必要とするば
あいは、任意形状のプレス成形体に無酸素銅やプラスチ
ックを含浸させて、機械加工により陰極ペレットの形状
に加工し、そののち真空炉などで無酸素銅やプラスチッ
クを除去して形成してもよい。
、たとえば粒径が2〜10μm のタングステン粉末を
主体とする高融点金属粉末をプレス成形して還元性雰囲
気中で陰極ペレット形状に陰極基体を形成する。この陰
極基体の形成は予め陰極ペレットの形状にプレス成形し
て焼結しても良いが、厳密な寸法、形状を必要とするば
あいは、任意形状のプレス成形体に無酸素銅やプラスチ
ックを含浸させて、機械加工により陰極ペレットの形状
に加工し、そののち真空炉などで無酸素銅やプラスチッ
クを除去して形成してもよい。
【0013】この陰極基体の裏面と側面に、スパッタ法
やCVD 法によりタングステン、モリブデン、イリジ
ウム、レニウムなどの高融点金属材料を被着し、被着層
3を形成する。この被着層3を形成するスパッタ法の一
例を図2により説明する。
やCVD 法によりタングステン、モリブデン、イリジ
ウム、レニウムなどの高融点金属材料を被着し、被着層
3を形成する。この被着層3を形成するスパッタ法の一
例を図2により説明する。
【0014】図2において、7は陰極基体でその表面(
陰極ペレットの電子を放射する面)を治具8に接して固
着し、治具8は正の電極9に接続する。10は他方の負
の電極で、ターゲット11を支持しており、この実施例
ではターゲットとしてタングステン材料を使用している
。 12は例えばアルゴンの不活性ガス雰囲気で、13は高
周波電圧を印加する電源である。この装置により高周波
の高電圧を印加するとアルゴンガスは非常に高エネルギ
ーをもった陽イオンAr+ に電離し、これが電極の負
側すなわちターゲット11のタングステンに飛び込み、
タングステンがAr+ のもっていた高エネルギーをえ
て飛び出し、陰極基体7の露出面(すなわち陰極ペレッ
トになったばあいの裏面と側面)に被着する。その被着
層の厚さは高電圧の印加時間にほぼ比例し、自由に調整
できる。
陰極ペレットの電子を放射する面)を治具8に接して固
着し、治具8は正の電極9に接続する。10は他方の負
の電極で、ターゲット11を支持しており、この実施例
ではターゲットとしてタングステン材料を使用している
。 12は例えばアルゴンの不活性ガス雰囲気で、13は高
周波電圧を印加する電源である。この装置により高周波
の高電圧を印加するとアルゴンガスは非常に高エネルギ
ーをもった陽イオンAr+ に電離し、これが電極の負
側すなわちターゲット11のタングステンに飛び込み、
タングステンがAr+ のもっていた高エネルギーをえ
て飛び出し、陰極基体7の露出面(すなわち陰極ペレッ
トになったばあいの裏面と側面)に被着する。その被着
層の厚さは高電圧の印加時間にほぼ比例し、自由に調整
できる。
【0015】ターゲット11から飛び出たタングステン
は微粒子となって陽極側に到達し陰極基体7の露出面に
被着するため、陰極基体7の空孔部分の露出面積が大き
い程空孔部分を完全に遮弊するのに厚い被着層を必要と
する。空孔部分の露出面積の割合は気孔率(陰極基体全
体の空孔部分の体積に対する陰極基体全体の体積の割合
)にほぼ比例し、実験の結果、気孔率が18〜20%の
陰極基体に対しては5〜7μm の被着厚、気孔率が2
0〜25%のばあいには7〜10μm の被着厚にすれ
ば、充分ロウ材の侵入を防止できることが判明した。
は微粒子となって陽極側に到達し陰極基体7の露出面に
被着するため、陰極基体7の空孔部分の露出面積が大き
い程空孔部分を完全に遮弊するのに厚い被着層を必要と
する。空孔部分の露出面積の割合は気孔率(陰極基体全
体の空孔部分の体積に対する陰極基体全体の体積の割合
)にほぼ比例し、実験の結果、気孔率が18〜20%の
陰極基体に対しては5〜7μm の被着厚、気孔率が2
0〜25%のばあいには7〜10μm の被着厚にすれ
ば、充分ロウ材の侵入を防止できることが判明した。
【0016】CVD 法により被着層を形成する場合は
、通常のCVD 法と同様に、反応管内に陰極基体を配
設してたとえば4フッ化タングステンガスを導入して熱
分解することにより、陰極基体の露出部分にタングステ
ン材料が被着し、被着層を形成することができる。
、通常のCVD 法と同様に、反応管内に陰極基体を配
設してたとえば4フッ化タングステンガスを導入して熱
分解することにより、陰極基体の露出部分にタングステ
ン材料が被着し、被着層を形成することができる。
【0017】この被着層3を形成した陰極ペレット7の
被着層上に、モリブデン− ルテニウム合金ロウ材を塗
布し、モリブデン− レニウム合金で形成した陰極スリ
ーブ2をはめ合せて水素炉でロウづけを行う。このロウ
づけの際、陰極ペレット7の裏面は陰極スリーブ2と接
していないが、付着したロウ材が一旦溶融して被着層3
の表面に濡れるため裏面もロウ材で完全に被覆される。 陰極スリーブの材質としては、溶接の必要はなくロウ流
れの良い耐熱性のあるモリブデン− レニウム合金が好
適である。
被着層上に、モリブデン− ルテニウム合金ロウ材を塗
布し、モリブデン− レニウム合金で形成した陰極スリ
ーブ2をはめ合せて水素炉でロウづけを行う。このロウ
づけの際、陰極ペレット7の裏面は陰極スリーブ2と接
していないが、付着したロウ材が一旦溶融して被着層3
の表面に濡れるため裏面もロウ材で完全に被覆される。 陰極スリーブの材質としては、溶接の必要はなくロウ流
れの良い耐熱性のあるモリブデン− レニウム合金が好
適である。
【0018】この陰極基体7と陰極スリーブ2の固着後
陰極基体7の表面に酸化バリウム、酸化カルシウム、酸
化アルミニウムなどを所定割合に混合した電子放射性物
質を塗布して水素炉などで熱処理し、陰極ペレットの空
孔部に電子放射性物質を含浸させ、表面に残った余分な
電子放射性物質を除去することにより陰極ペレット1を
形成する。
陰極基体7の表面に酸化バリウム、酸化カルシウム、酸
化アルミニウムなどを所定割合に混合した電子放射性物
質を塗布して水素炉などで熱処理し、陰極ペレットの空
孔部に電子放射性物質を含浸させ、表面に残った余分な
電子放射性物質を除去することにより陰極ペレット1を
形成する。
【0019】この陰極ペレット1と陰極スリーブ2を固
着したものの内部にアルミナなどで絶縁したヒータ5を
配置し、電子管内の所定の位置に溶接などで固着するこ
とにより陰極部を形成することができる。
着したものの内部にアルミナなどで絶縁したヒータ5を
配置し、電子管内の所定の位置に溶接などで固着するこ
とにより陰極部を形成することができる。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、陰極ペレットと陰極ス
リーブとをロウづけにより固着しているため均一に固着
でき、熱伝導も向上して陰極表面全体も均一温度となり
、電気特性も向上する。しかもロウづけ作業は容易で一
度に大量のロウづけを行うこともでき、従来の溶接に比
べて作業能率が大幅に向上し、安価に製造することがで
きる。
リーブとをロウづけにより固着しているため均一に固着
でき、熱伝導も向上して陰極表面全体も均一温度となり
、電気特性も向上する。しかもロウづけ作業は容易で一
度に大量のロウづけを行うこともでき、従来の溶接に比
べて作業能率が大幅に向上し、安価に製造することがで
きる。
【0021】一方陰極基体の裏面および側面には高融点
金属材料による被着層を形成しているため、陰極基体の
空孔部分へのロウ材侵入は全然なく、含浸する電子放射
性物質の量は従来のキャップ使用のものに劣ることなく
、固着強度の向上に伴い寿命および信頼性が大幅に向上
する効果がある。更に被着層の表面を緻密なロウ材で被
覆しているため、電子放射性物質のヒータ側への飛散も
完全に防止でき、陰極ヒータ間の絶縁低下なども一切生
じない。
金属材料による被着層を形成しているため、陰極基体の
空孔部分へのロウ材侵入は全然なく、含浸する電子放射
性物質の量は従来のキャップ使用のものに劣ることなく
、固着強度の向上に伴い寿命および信頼性が大幅に向上
する効果がある。更に被着層の表面を緻密なロウ材で被
覆しているため、電子放射性物質のヒータ側への飛散も
完全に防止でき、陰極ヒータ間の絶縁低下なども一切生
じない。
【図1】本発明の一実施例である含浸型陰極の縦断面図
である。
である。
【図2】本発明の一工程例であるスパッタ装置の概略断
面図である。
面図である。
【図3】従来の含浸型陰極の一例の縦断面図である。
1 陰極ペレット
2 陰極スリーブ
3 被着層
4 ロウ材
5 ヒータ
7 陰極基体
8 治具
9 正電極
10 負電極
11 ターゲット
12 アルゴンガス雰囲気
13 電源
Claims (4)
- 【請求項1】 高融点金属粉末を主成分として焼結し
た高融点金属多孔質体からなる陰極基体にバリウムを主
成分とする電子放射性物質が含浸せられた陰極ペレット
と、該陰極ペレットが支持固着せられると共に内部にヒ
ータが収納せられた陰極スリーブと、該陰極スリーブ内
に配設せられたヒータとからなる含浸型陰極であって、
前記陰極ペレットと前記陰極スリーブとが該陰極ペレッ
トの裏面および側面に被着せられた高融点金属材料の被
着層を介してロウづけにより固着せられてなる含浸型陰
極。 - 【請求項2】 請求項1記載の含浸型陰極であって、
前記高融点金属多孔質体の気孔率が18〜20%、該被
着層の厚さが5〜7μm とせられてなる含浸型陰極。 - 【請求項3】 請求項1記載の含浸型陰極であって、
前記高融点金属多孔質体の気孔率が20〜25%、前記
被着層の厚さが7〜10μm とせられてなる含浸型陰
極。 - 【請求項4】 高融点金属粉末を主成分とする粉末を
焼結して陰極基体を形成する工程と、該陰極基体の裏面
および側面に高融点金属材料を被着する工程と、前記陰
極基体と陰極スリーブとをロウづけする工程と、前記陰
極基体に電子放射性物質を含浸させる工程と、前記陰極
スリーブ内にヒータを配設する工程との結合からなる含
浸型陰極の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3088605A JPH04322029A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 含浸型陰極およびその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3088605A JPH04322029A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 含浸型陰極およびその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04322029A true JPH04322029A (ja) | 1992-11-12 |
Family
ID=13947452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3088605A Pending JPH04322029A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 含浸型陰極およびその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04322029A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0798758A1 (fr) * | 1996-03-28 | 1997-10-01 | THOMSON TUBES & DISPLAYS S.A. | Procédé de fabrication d'une cathode imprégnée pour tube à rayons cathodiques |
| KR20010066847A (ko) * | 1999-12-27 | 2001-07-11 | 추후제출 | 캐소드 구조체와, 그 제조 방법 및 이를 이용한 음극선관 |
-
1991
- 1991-04-19 JP JP3088605A patent/JPH04322029A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0798758A1 (fr) * | 1996-03-28 | 1997-10-01 | THOMSON TUBES & DISPLAYS S.A. | Procédé de fabrication d'une cathode imprégnée pour tube à rayons cathodiques |
| KR20010066847A (ko) * | 1999-12-27 | 2001-07-11 | 추후제출 | 캐소드 구조체와, 그 제조 방법 및 이를 이용한 음극선관 |
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