JPH0554209B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0554209B2 JPH0554209B2 JP22476786A JP22476786A JPH0554209B2 JP H0554209 B2 JPH0554209 B2 JP H0554209B2 JP 22476786 A JP22476786 A JP 22476786A JP 22476786 A JP22476786 A JP 22476786A JP H0554209 B2 JPH0554209 B2 JP H0554209B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- heater
- filament
- embedded
- heater filament
- Prior art date
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- Solid Thermionic Cathode (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は核融合装置のような高磁界下で使用す
る埋込ヒータ式傍熱形陰極に関するものである。
る埋込ヒータ式傍熱形陰極に関するものである。
新しい発電システムとして注目されている核融
合装置では、プラズマ発生のために、熱電子放出
陰極が使用され、予備電離装置としての機能を発
揮している。即ち、この熱陰極により核融合を生
じさせるためのプラズマを確実に生成させること
ができるようになる。
合装置では、プラズマ発生のために、熱電子放出
陰極が使用され、予備電離装置としての機能を発
揮している。即ち、この熱陰極により核融合を生
じさせるためのプラズマを確実に生成させること
ができるようになる。
核融合装置では、プラズマを閉じ込め、制御す
るために強力な磁界を利用している。この磁界の
強度は数テスラ以上にも及ぶことがある。従来、
この予備電離装置用陰極としては、フイラメント
状直線形陰極が使用されている。しかしながら、
近年の大出力化に伴なう磁界強度の増大に伴な
い、フイラメント電流と磁界との相互作用により
フイラメントが力を受け、変形あるいは断線等の
事故が予想されるに至つている。それ故、安定し
た電子放出を得るためには、電子放出面が平面状
の埋込ヒータ式の傍熱形陰極が望ましい形態とし
て考えられる。
るために強力な磁界を利用している。この磁界の
強度は数テスラ以上にも及ぶことがある。従来、
この予備電離装置用陰極としては、フイラメント
状直線形陰極が使用されている。しかしながら、
近年の大出力化に伴なう磁界強度の増大に伴な
い、フイラメント電流と磁界との相互作用により
フイラメントが力を受け、変形あるいは断線等の
事故が予想されるに至つている。それ故、安定し
た電子放出を得るためには、電子放出面が平面状
の埋込ヒータ式の傍熱形陰極が望ましい形態とし
て考えられる。
第３図は埋込ヒータ式傍熱形陰極の要部断面図
を示す。第３図において、電子放出面を備える陰
極基体１１と、陰極支持器１２とによつて作られ
る空間内に、ヒータフイラメント１４が電気絶縁
物質１３を介して配置され、ヒータフイラメント
１４の脚部の両端は通電加熱のためのヒータリー
ド１５と接合されている。
を示す。第３図において、電子放出面を備える陰
極基体１１と、陰極支持器１２とによつて作られ
る空間内に、ヒータフイラメント１４が電気絶縁
物質１３を介して配置され、ヒータフイラメント
１４の脚部の両端は通電加熱のためのヒータリー
ド１５と接合されている。
ところで、この陰極構体も強大な磁界中ではフ
イラメント状直熱形陰極と同様に電流と磁界との
相互作用により大きな応力をうける。この場合、
ヒータフイラメントのコイル部は電気絶縁物質１
３に、また脚部端部はヒータリード１５に固定さ
れているので、応力はヒータフイラメントの脚部
に集中する。また、埋込ヒータ式傍熱形陰極では
ヒータフイラメントに通電し、電子放出を得る場
合、ヒータフイラメント脚部も発熱し、ヒータフ
イラメント脚部に温度上昇による強度低下が現れ
る。したがつて、度重なる高温疲労および応力に
より、ヒータフイラメント脚部の破断現象がフイ
ラメントの寿命末期に生ずる事態となる。
イラメント状直熱形陰極と同様に電流と磁界との
相互作用により大きな応力をうける。この場合、
ヒータフイラメントのコイル部は電気絶縁物質１
３に、また脚部端部はヒータリード１５に固定さ
れているので、応力はヒータフイラメントの脚部
に集中する。また、埋込ヒータ式傍熱形陰極では
ヒータフイラメントに通電し、電子放出を得る場
合、ヒータフイラメント脚部も発熱し、ヒータフ
イラメント脚部に温度上昇による強度低下が現れ
る。したがつて、度重なる高温疲労および応力に
より、ヒータフイラメント脚部の破断現象がフイ
ラメントの寿命末期に生ずる事態となる。
本発明は埋込ヒータ式傍熱形陰極においてヒー
タフイラメント脚部の破断を防止するものであ
り、特に核融合装置の予備電離装置に使用して好
適な長寿命の埋込ヒータ式傍熱形陰極を提供する
ことを目的とする。
タフイラメント脚部の破断を防止するものであ
り、特に核融合装置の予備電離装置に使用して好
適な長寿命の埋込ヒータ式傍熱形陰極を提供する
ことを目的とする。
本発明は電子放出面を備える陰極基体と、陰極
基体に接合された陰極支持器と陰極基体と陰極支
持器とによつて作られる容器内に電気絶縁物質を
介して配置されるヒータフイラメントを有する埋
込ヒータ式傍熱形陰極構体において、ヒータフイ
ラメント脚部に補助部材を並設することにより、
ヒータフイラメント脚部の電気抵抗を下げ、かつ
強度の向上を計つたことを特徴とする。
基体に接合された陰極支持器と陰極基体と陰極支
持器とによつて作られる容器内に電気絶縁物質を
介して配置されるヒータフイラメントを有する埋
込ヒータ式傍熱形陰極構体において、ヒータフイ
ラメント脚部に補助部材を並設することにより、
ヒータフイラメント脚部の電気抵抗を下げ、かつ
強度の向上を計つたことを特徴とする。
したがつて、本発明によれば、通電時のヒータ
フイラメント脚部の温度上昇が抑制され、かつ強
化されていることから、電流と磁界の相互作用に
よる応力を耐える長寿命の陰極が実現できる。
フイラメント脚部の温度上昇が抑制され、かつ強
化されていることから、電流と磁界の相互作用に
よる応力を耐える長寿命の陰極が実現できる。
本発明について、以下に実施例を用い、更に詳
しく説明する。
しく説明する。
線径0.55mmのタングステン線を用い、コイル長
160mm、脚部長20mmのヒータフイラメントを製作
し、第１図に要部断面図を示すように埋込ヒータ
式傍熱形陰極に組み込んだ。ヒータフイラメント
は詳しく説明すると、第２図に示したような形状
で、ヒータフイラメント２４は２本１組で使用さ
れ、脚部にはヒータフイラメント２４と同じタン
グステン線（線径0.55mm、長さ23mmが補助部材２
６として追加されている。ヒータフイラメント２
４と補助部材２６とは複数箇所で相互に溶接固定
され、さらに線径0.006mmのタングステン細線２
８でしつかり束ねられている。
160mm、脚部長20mmのヒータフイラメントを製作
し、第１図に要部断面図を示すように埋込ヒータ
式傍熱形陰極に組み込んだ。ヒータフイラメント
は詳しく説明すると、第２図に示したような形状
で、ヒータフイラメント２４は２本１組で使用さ
れ、脚部にはヒータフイラメント２４と同じタン
グステン線（線径0.55mm、長さ23mmが補助部材２
６として追加されている。ヒータフイラメント２
４と補助部材２６とは複数箇所で相互に溶接固定
され、さらに線径0.006mmのタングステン細線２
８でしつかり束ねられている。
本実施例の陰極構体は次のように製造されたも
のである。
のである。
第１図において、La2O3を２重量％含有するモ
リブデン合金からなる直径20mmの陰極基体２１を
モリブデン製の陰極支持器２２に接合させ、この
後上記したフイラメント２４を脚部の大部分を除
いて補助部材２６の一端部とともにアルミナ粉末
中に埋込んだ。その後、真空中で1800℃で３時間
加熱し、アルミナを焼結させてヒータフイラメン
トが電気絶縁物質２３中に埋込まれた傍熱形陰極
構体を製造した。
リブデン合金からなる直径20mmの陰極基体２１を
モリブデン製の陰極支持器２２に接合させ、この
後上記したフイラメント２４を脚部の大部分を除
いて補助部材２６の一端部とともにアルミナ粉末
中に埋込んだ。その後、真空中で1800℃で３時間
加熱し、アルミナを焼結させてヒータフイラメン
トが電気絶縁物質２３中に埋込まれた傍熱形陰極
構体を製造した。
この陰極構体を評価するために、ヒータフイラ
メント２４の脚部端部を補助部材２６の端部とと
もにガラス製のダミー管（図示せず）のヒータリ
ード２５に溶接し、その後ダミー管を真空排気し
た。このようにして製作されたダミー管を用いて
ヒータフイラメント脚部に磁界を加え強度試験を
実施した。即ち、最大磁界強度4.6テラスラを発
生するコンデンサ放電式磁界発生コイル中にダミ
ー管を配置し、フイラメント電流として75Aを通
電中に磁界を発生させてヒータフイラメントに応
力を加えた。フイラメントへの通電時間３秒、休
止時間177秒の条件で通電のオン、オフを1000回
繰り返えしたが、ヒータフイラメント脚部には何
等変形等の異常を認めることがなかつた。
メント２４の脚部端部を補助部材２６の端部とと
もにガラス製のダミー管（図示せず）のヒータリ
ード２５に溶接し、その後ダミー管を真空排気し
た。このようにして製作されたダミー管を用いて
ヒータフイラメント脚部に磁界を加え強度試験を
実施した。即ち、最大磁界強度4.6テラスラを発
生するコンデンサ放電式磁界発生コイル中にダミ
ー管を配置し、フイラメント電流として75Aを通
電中に磁界を発生させてヒータフイラメントに応
力を加えた。フイラメントへの通電時間３秒、休
止時間177秒の条件で通電のオン、オフを1000回
繰り返えしたが、ヒータフイラメント脚部には何
等変形等の異常を認めることがなかつた。
本発明によれば、２個のヒータフイラメントの
コイル部が円状に合体されているので、陰極基体
の温度分布が均等化され、且つ脚部が３本づつで
複数箇所が相互に溶接固定されているので、ヒー
タフイラメントの組立てが容易であるとともに脚
部の電気抵抗が小さく、しかも機械的強度が飛躍
的に高まる。従つて、強地場中での使用において
も、変形や断線を生ずるおそれがなく、高い信頼
性が得られる。
コイル部が円状に合体されているので、陰極基体
の温度分布が均等化され、且つ脚部が３本づつで
複数箇所が相互に溶接固定されているので、ヒー
タフイラメントの組立てが容易であるとともに脚
部の電気抵抗が小さく、しかも機械的強度が飛躍
的に高まる。従つて、強地場中での使用において
も、変形や断線を生ずるおそれがなく、高い信頼
性が得られる。
第１図は本発明の陰極構体を示す一部断面図、
第２図は本発明に係る補助部材の配置を示すヒー
タフイラメントの斜視図、第３図は従来の埋込ヒ
ータ式傍熱形陰極構体を示す一部断面図である。 １１，２１……陰極基体、１２，２２……陰極
支持器、１３，２３……電気絶縁物質、１４，２
４……ヒータフイラメント、１５，２５……ヒー
タリード、２６……補助部材、３３……タングス
テン線。
第２図は本発明に係る補助部材の配置を示すヒー
タフイラメントの斜視図、第３図は従来の埋込ヒ
ータ式傍熱形陰極構体を示す一部断面図である。 １１，２１……陰極基体、１２，２２……陰極
支持器、１３，２３……電気絶縁物質、１４，２
４……ヒータフイラメント、１５，２５……ヒー
タリード、２６……補助部材、３３……タングス
テン線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電子放出面を備える円板状陰極基体と、この
陰極基体に接合された円筒状陰極支持器と、前記
陰極基体および陰極支持器によつて作られる空間
内に充填された電気絶縁物質と、この絶縁物質内
に埋込まれたコイル部を有するヒータフイラメン
トと、このヒータフイラメントの脚部に添加され
その端部が前記コイル部とともに絶縁物質内に埋
込まれた金属線からなる補助部材とを具備する埋
込ヒータ式傍熱形陰極構体において、 前記ヒータフイラメントは、タングステン線の
コイル部を半円状として両端脚部を直角に折り曲
げられた２本が、それらのコイル部を円状となる
ように組合わせられ且つ合体された各２本づつの
脚部に該フイラメントと同等直径のタングステン
線からなる補助部材がそれぞれ添加されて複数箇
所が相互に溶接固定されてなることを特徴とする
埋込ヒータ式傍熱形陰極構体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61224767A JPS6380436A (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 埋込ヒ−タ式傍熱形陰極構体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61224767A JPS6380436A (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 埋込ヒ−タ式傍熱形陰極構体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6380436A JPS6380436A (ja) | 1988-04-11 |
| JPH0554209B2 true JPH0554209B2 (ja) | 1993-08-12 |
Family
ID=16818905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61224767A Granted JPS6380436A (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 埋込ヒ−タ式傍熱形陰極構体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6380436A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2741235B2 (ja) * | 1989-02-21 | 1998-04-15 | 浜松ホトニクス株式会社 | 重水素放電管の傍熱陰極 |
| JP2019160526A (ja) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | キヤノン電子管デバイス株式会社 | 含浸型陰極構体 |
-
1986
- 1986-09-25 JP JP61224767A patent/JPS6380436A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6380436A (ja) | 1988-04-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |