JPH06260084A - 陰極の製造方法 - Google Patents
陰極の製造方法Info
- Publication number
- JPH06260084A JPH06260084A JP4090193A JP4090193A JPH06260084A JP H06260084 A JPH06260084 A JP H06260084A JP 4090193 A JP4090193 A JP 4090193A JP 4090193 A JP4090193 A JP 4090193A JP H06260084 A JPH06260084 A JP H06260084A
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- Japan
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- cathode
- ion milling
- pellet
- porous substrate
- impregnated
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱電子放出特性のさらなる向上を図る。
【構成】 多孔質基体内に電子放出物質を含浸する工程
と、電子放出物質が含浸された多孔質基体の主表面に薄
膜を形成する工程からなる陰極の製造方法において、該
各工程の間に、イオンミリングによって多孔質基体の表
面に付着されている電子放出物質を取り除く工程が含ま
れている。
と、電子放出物質が含浸された多孔質基体の主表面に薄
膜を形成する工程からなる陰極の製造方法において、該
各工程の間に、イオンミリングによって多孔質基体の表
面に付着されている電子放出物質を取り除く工程が含ま
れている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、陰極の製造方法に係
り、特に陰極線管に用いられる陰極の製造方法に関す
る。
り、特に陰極線管に用いられる陰極の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、表示管、ブラウン管、撮像
管、あるいは進行波管等の陰極線管に用いられている陰
極として、いわゆる含浸形陰極が知られている。
管、あるいは進行波管等の陰極線管に用いられている陰
極として、いわゆる含浸形陰極が知られている。
【０００３】この含浸形陰極は、たとえばタングステン
（Ｗ）からなる耐熱多孔質基体にバリウム（Ｂａ）化合
物からなる電子放出物質を含浸した構成からなってい
る。
（Ｗ）からなる耐熱多孔質基体にバリウム（Ｂａ）化合
物からなる電子放出物質を含浸した構成からなってい
る。
【０００４】そして、この含浸形陰極は、高温に加熱さ
れた状態で使用されるものであるが、その動作温度が高
いほど寿命が短くなるため、低い動作温度で高密度の電
子量を放出できることが要求される。
れた状態で使用されるものであるが、その動作温度が高
いほど寿命が短くなるため、低い動作温度で高密度の電
子量を放出できることが要求される。
【０００５】従来、このような含浸形陰極を得るには、
該陰極の表面にタングステン（Ｗ）、酸化スカンジウム
（Ｓｃ2Ｏ3）、および酸素（Ｏ）を含む薄膜を形成する
ものが知られている。
該陰極の表面にタングステン（Ｗ）、酸化スカンジウム
（Ｓｃ2Ｏ3）、および酸素（Ｏ）を含む薄膜を形成する
ものが知られている。
【０００６】そして、該薄膜は、たとえば、真空スパッ
タ法による付着、原料粉末にした状態での焼き付け、あ
るいは焼結体としての薄膜被着等によって形成してい
た。しかし、このようにしてタングステン（Ｗ）、酸化
スカンジウム（Ｓｃ2Ｏ3）、および酸素（Ｏ）を含む薄
膜を形成する前に、耐熱多孔質基体の表面を研磨する工
程が必須となっていた。その理由は、耐熱多孔質基体に
含浸された電子放出物質の余剰分を研磨によって除去す
る必要があるからである（特開昭５４−６７７５８号公
報参照）。
タ法による付着、原料粉末にした状態での焼き付け、あ
るいは焼結体としての薄膜被着等によって形成してい
た。しかし、このようにしてタングステン（Ｗ）、酸化
スカンジウム（Ｓｃ2Ｏ3）、および酸素（Ｏ）を含む薄
膜を形成する前に、耐熱多孔質基体の表面を研磨する工
程が必須となっていた。その理由は、耐熱多孔質基体に
含浸された電子放出物質の余剰分を研磨によって除去す
る必要があるからである（特開昭５４−６７７５８号公
報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記研
磨は、たとえばタングステンウール（タングステンコイ
ル屑をまるめたもの）、エメリー紙等の研磨材を用いた
ものであり、そのいずれも機械的な加工により電子放出
物質の余剰分を除去するようにしたものであった。
磨は、たとえばタングステンウール（タングステンコイ
ル屑をまるめたもの）、エメリー紙等の研磨材を用いた
ものであり、そのいずれも機械的な加工により電子放出
物質の余剰分を除去するようにしたものであった。
【０００８】このことから、このような方法では次のよ
うな問題点が発生していることが判明した。
うな問題点が発生していることが判明した。
【０００９】（１）耐熱多孔質基体の表面の微細な空孔
に削り屑がつめこまれてしまうことから、電子放出物質
からのバリウム（Ｂａ）の拡散が阻害され、熱電子放出
特性が悪化してしまう。
に削り屑がつめこまれてしまうことから、電子放出物質
からのバリウム（Ｂａ）の拡散が阻害され、熱電子放出
特性が悪化してしまう。
【００１０】（２）研磨材の消耗などによる研磨面の不
均一性が生じやすく、この研磨面の不均一性は陰極表面
の仕事関数の不均一性に直結するもので、熱電子放出特
性上好ましくない。
均一性が生じやすく、この研磨面の不均一性は陰極表面
の仕事関数の不均一性に直結するもので、熱電子放出特
性上好ましくない。
【００１１】それ故、本発明はこのような事情に基づい
てなされたものであり、その目的とするところのもの
は、熱電子放出特性のさらなる向上を図った陰極の製造
方法を提供するにある。
てなされたものであり、その目的とするところのもの
は、熱電子放出特性のさらなる向上を図った陰極の製造
方法を提供するにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、基本的には、多孔質基体内に電子
放出物質を含浸する工程と、電子放出物質が含浸された
多孔質基体の主表面に薄膜を形成する工程からなる陰極
の製造方法において、該各工程の間に、イオンミリング
によって多孔質基体の表面に付着されている電子放出物
質を取り除く工程が含まれていることを特徴とするもの
である。
るために、本発明は、基本的には、多孔質基体内に電子
放出物質を含浸する工程と、電子放出物質が含浸された
多孔質基体の主表面に薄膜を形成する工程からなる陰極
の製造方法において、該各工程の間に、イオンミリング
によって多孔質基体の表面に付着されている電子放出物
質を取り除く工程が含まれていることを特徴とするもの
である。
【００１３】
【作用】このように構成した陰極の製造方法によれば、
従来の機械的研磨に代わり、イオンミリングよって多孔
質基体の表面に付着されている電子放出物質を取り除く
ようになっている。このために、多孔質基体表面の細孔
部を全く破壊することなく清浄化することができるよう
になる。
従来の機械的研磨に代わり、イオンミリングよって多孔
質基体の表面に付着されている電子放出物質を取り除く
ようになっている。このために、多孔質基体表面の細孔
部を全く破壊することなく清浄化することができるよう
になる。
【００１４】このことから、従来見られたように、電子
放出物質からのバリウム（Ｂａ）の拡散が阻害された
り、あるいは研磨面の不均一性からの陰極表面の仕事関
数の不均一性が生じるということがなくなり、熱電子放
出特性のさらなる向上を図ることができるようになる。
放出物質からのバリウム（Ｂａ）の拡散が阻害された
り、あるいは研磨面の不均一性からの陰極表面の仕事関
数の不均一性が生じるということがなくなり、熱電子放
出特性のさらなる向上を図ることができるようになる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明による陰極の製造方法の一実施
例について説明する。
例について説明する。
【００１６】まず、図2は、本発明が適用される含浸形
陰極の構成の一実施例を示す説明図である。同図におい
て、たとえば円筒形からなるスリーブ５があり、このス
リーブ５内にはその一端から挿入されるヒータ６が配置
されている。また該スリーブ５の他端にはその開口を塞
ぐようにして陰極ペレット３が配置されている。
陰極の構成の一実施例を示す説明図である。同図におい
て、たとえば円筒形からなるスリーブ５があり、このス
リーブ５内にはその一端から挿入されるヒータ６が配置
されている。また該スリーブ５の他端にはその開口を塞
ぐようにして陰極ペレット３が配置されている。
【００１７】この陰極ペレット３は、そのヒータ６側に
位置づけられるカップ状の障壁層４に挿入され、この障
壁層４を介して前記スリーブ５に固着されている。
位置づけられるカップ状の障壁層４に挿入され、この障
壁層４を介して前記スリーブ５に固着されている。
【００１８】陰極ペレット３は、タングステンからなる
多孔質基体１内に電子放出物質２が含浸され、ヒータ６
側の面と対向する表面には混合薄膜７が被着されてい
る。
多孔質基体１内に電子放出物質２が含浸され、ヒータ６
側の面と対向する表面には混合薄膜７が被着されてい
る。
【００１９】次に、このような構成からなる含浸形陰極
の製造方法の一実施例について工程順に説明する。
の製造方法の一実施例について工程順に説明する。
【００２０】工程１．多孔質基体１は、たとえば粒径５
μｍのタングステン（Ｗ）粉末を用意し、これをプレス
成形、水素中の仮焼結、真空中での本焼結を順次行うこ
とにより形成される。その直径はほぼ１．２ｍｍ、厚さ
はほぼ０．４５ｍｍ、空孔率はほぼ２８％となってい
る。
μｍのタングステン（Ｗ）粉末を用意し、これをプレス
成形、水素中の仮焼結、真空中での本焼結を順次行うこ
とにより形成される。その直径はほぼ１．２ｍｍ、厚さ
はほぼ０．４５ｍｍ、空孔率はほぼ２８％となってい
る。
【００２１】ここで、空孔率の調整は、プレス成形時に
おけるプレス圧力あるいは焼結温度を変えることによっ
てなされるようになっている。
おけるプレス圧力あるいは焼結温度を変えることによっ
てなされるようになっている。
【００２２】工程２．そして、このように形成した多孔
質基体１を、水素雰囲気中で、４ＢａＯ・ＣａＯ・Ａｌ
2Ｏ3の組成からなる電子放出物質２を加熱溶融、含浸
し、下地含浸形陰極ペレット３を形成する。
質基体１を、水素雰囲気中で、４ＢａＯ・ＣａＯ・Ａｌ
2Ｏ3の組成からなる電子放出物質２を加熱溶融、含浸
し、下地含浸形陰極ペレット３を形成する。
【００２３】工程３．次いで、該ペレット３をモリブデ
ン（Ｍｏ）からなるカップ状の障壁層４に挿入し、さら
に、Ｍｏからなるスリーブ５に挿入した後、全体を固着
して陰極本体を形成する。
ン（Ｍｏ）からなるカップ状の障壁層４に挿入し、さら
に、Ｍｏからなるスリーブ５に挿入した後、全体を固着
して陰極本体を形成する。
【００２４】工程４．そして、このように構成された陰
極本体を、イオンミリング装置を用いて、以下に述べる
条件でイオンミリングを行う。
極本体を、イオンミリング装置を用いて、以下に述べる
条件でイオンミリングを行う。
【００２５】なお、このイオンミリング装置は、図１に
示すスパッタリング装置それ自体を用いて構成できるよ
うになっている。スパッタリング装置は、真空中でアル
ゴンガス（Ａｒ）などを導入し、二つの電極間にたとえ
ば直流高圧をかけてグロー放電を起こさせる。そして基
板１０を陽極またはグロー中に置くとアルゴンのイオン
が陰極１１に衝突して原子をたたき出し、これが基板１
０に付着するようになる。
示すスパッタリング装置それ自体を用いて構成できるよ
うになっている。スパッタリング装置は、真空中でアル
ゴンガス（Ａｒ）などを導入し、二つの電極間にたとえ
ば直流高圧をかけてグロー放電を起こさせる。そして基
板１０を陽極またはグロー中に置くとアルゴンのイオン
が陰極１１に衝突して原子をたたき出し、これが基板１
０に付着するようになる。
【００２６】イオンミリング装置として用いる場合は、
基板１０側を陰極にすることにより、上述したのと逆の
作用がなされ、基板に付着された原子が飛散するように
なる。
基板１０側を陰極にすることにより、上述したのと逆の
作用がなされ、基板に付着された原子が飛散するように
なる。
【００２７】このイオンミリング装置を用いたイオンミ
リングは、陰極ペレット３の表面に残存している電子放
出物質を除去するためになされるものであり、陰極ペレ
ット（図１の基板１０に相当する）３の電位を負極と
し、真空状態となっているイオンミリング装置内に０．
８Ｐａのアルゴン（Ａｒ）を流入し、これによってイオ
ン化したアルゴンガスでイオンミリングを行う。この際
の高周波パワーを２００Ｗ、処理時間を３０分とするこ
とによって良好な結果が得られた。
リングは、陰極ペレット３の表面に残存している電子放
出物質を除去するためになされるものであり、陰極ペレ
ット（図１の基板１０に相当する）３の電位を負極と
し、真空状態となっているイオンミリング装置内に０．
８Ｐａのアルゴン（Ａｒ）を流入し、これによってイオ
ン化したアルゴンガスでイオンミリングを行う。この際
の高周波パワーを２００Ｗ、処理時間を３０分とするこ
とによって良好な結果が得られた。
【００２８】工程５．イオンミリング装置内の陰極本体
をそのままにした状態で、該ペレット３の電位を正極に
変え（スパッタリング装置として用いる）、あらかじめ
セットしておいたターゲットを用いてＷ、Ｓｃ、Ｏを含
む混合薄膜層７を形成する。
をそのままにした状態で、該ペレット３の電位を正極に
変え（スパッタリング装置として用いる）、あらかじめ
セットしておいたターゲットを用いてＷ、Ｓｃ、Ｏを含
む混合薄膜層７を形成する。
【００２９】このように構成した実施例によれば、従来
の機械的研磨に代わり、イオンミリングよって多孔質基
体の表面に付着されている電子放出物質を取り除くよう
になっている。このために、多孔質基体表面の細孔部を
全く破壊することなく清浄化することができるようにな
る。
の機械的研磨に代わり、イオンミリングよって多孔質基
体の表面に付着されている電子放出物質を取り除くよう
になっている。このために、多孔質基体表面の細孔部を
全く破壊することなく清浄化することができるようにな
る。
【００３０】このことから、従来見られたように、電子
放出物質からのバリウム（Ｂａ）の拡散が阻害された
り、あるいは研磨面の不均一性からの陰極表面の仕事関
数の不均一性が生じるということがなくなり、熱電子放
出特性のさらなる向上を図ることができるようになる。
放出物質からのバリウム（Ｂａ）の拡散が阻害された
り、あるいは研磨面の不均一性からの陰極表面の仕事関
数の不均一性が生じるということがなくなり、熱電子放
出特性のさらなる向上を図ることができるようになる。
【００３１】また、上記実施例では、イオンミリングを
行った後、その装置（イオンミリング装置）をそのまま
用いて混合薄膜７の形成（スパッタリング装置として用
いる）を行っていることから、製造工程の簡単化を達成
できるという効果を有する。特に、イオンミリングと薄
膜形成はともに真空中内で行わなければならず、上述の
ように連続加工できることは、装置内の真空状態をその
まま維持して行うことができることになり、作業の能率
化を図ることができるようになる。
行った後、その装置（イオンミリング装置）をそのまま
用いて混合薄膜７の形成（スパッタリング装置として用
いる）を行っていることから、製造工程の簡単化を達成
できるという効果を有する。特に、イオンミリングと薄
膜形成はともに真空中内で行わなければならず、上述の
ように連続加工できることは、装置内の真空状態をその
まま維持して行うことができることになり、作業の能率
化を図ることができるようになる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による陰極の製造方法によれば、熱電子放出特性
のさらなる向上を図ることができるようになる。
本発明による陰極の製造方法によれば、熱電子放出特性
のさらなる向上を図ることができるようになる。
【図１】 本発明による陰極の製造方法の一実施例に用
いられるスパッタリング装置（イオンミリング装置）の
概略構成図である。
いられるスパッタリング装置（イオンミリング装置）の
概略構成図である。
【図２】 本発明による陰極の製造方法の対象となる該
陰極の一実施例を示す構成図である。
陰極の一実施例を示す構成図である。
１…多孔質基体、２…電子放出物質、３…陰極ペレッ
ト、４…障壁層、５…スリーブ、６…ヒータ、７…混合
薄膜、１０…基板。
ト、４…障壁層、５…スリーブ、６…ヒータ、７…混合
薄膜、１０…基板。
Claims (1)
- 【請求項１】 多孔質基体内に電子放出物質を含浸する
工程と、電子放出物質が含浸された多孔質基体の主表面
に薄膜を形成する工程からなる陰極の製造方法におい
て、 該各工程の間に、イオンミリングによって多孔質基体の
表面に付着されている電子放出物質を取り除く工程が含
まれていることを特徴とする陰極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4090193A JPH06260084A (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 陰極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4090193A JPH06260084A (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 陰極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260084A true JPH06260084A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=12593418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4090193A Pending JPH06260084A (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 陰極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06260084A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102522281A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-06-27 | 中国电子科技集团公司第十二研究所 | 一种薄膜钪钨阴极及其制备方法 |
-
1993
- 1993-03-02 JP JP4090193A patent/JPH06260084A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102522281A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-06-27 | 中国电子科技集团公司第十二研究所 | 一种薄膜钪钨阴极及其制备方法 |
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