JPH0765692A - 電子管用酸化物陰極 - Google Patents
電子管用酸化物陰極Info
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- JPH0765692A JPH0765692A JP7484094A JP7484094A JPH0765692A JP H0765692 A JPH0765692 A JP H0765692A JP 7484094 A JP7484094 A JP 7484094A JP 7484094 A JP7484094 A JP 7484094A JP H0765692 A JPH0765692 A JP H0765692A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/13—Solid thermionic cathodes
- H01J1/14—Solid thermionic cathodes characterised by the material
- H01J1/144—Solid thermionic cathodes characterised by the material with other metal oxides as an emissive material
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- Solid Thermionic Cathode (AREA)
- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子管用酸化物陰極を提供する。
【構成】 本発明の電子管の電子銃に用いられる酸化物
陰極は金属基体２と、金属基体２の上部に形成される少
なくともバリウムを含む電子放出物質層１と、電子放出
物質層１を加熱する手段を具備する酸化物陰極におい
て、前記電子放出物質層１がランタン酸化物およびテル
ビウム酸化物中の少なくとも一つを更に含むと同時に電
子放出物質層１が針状結晶構造を形成したり、金属基体
２が真空熱処理されたものである。 【効果】 これにより、従来の酸化物陰極に比べ寿命向
上効果があるだけでなく従来の酸化物陰極の製造工程と
互換性を有する。
陰極は金属基体２と、金属基体２の上部に形成される少
なくともバリウムを含む電子放出物質層１と、電子放出
物質層１を加熱する手段を具備する酸化物陰極におい
て、前記電子放出物質層１がランタン酸化物およびテル
ビウム酸化物中の少なくとも一つを更に含むと同時に電
子放出物質層１が針状結晶構造を形成したり、金属基体
２が真空熱処理されたものである。 【効果】 これにより、従来の酸化物陰極に比べ寿命向
上効果があるだけでなく従来の酸化物陰極の製造工程と
互換性を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、陰極線管、撮像管など
の電子管に用いられる酸化物陰極に係り、詳細には長寿
命を有する電子管用酸化物陰極に関する。
の電子管に用いられる酸化物陰極に係り、詳細には長寿
命を有する電子管用酸化物陰極に関する。
【０００２】
【従来技術】従来から電子管の電子銃に一般的に用いら
れてきた熱電子放出陰極としては、Ｎｉを主成分とする
金属基体の上にアルカリ土類金属の炭酸塩層が形成され
た酸化物陰極がある。これらアルカリ土類金属の炭酸塩
は電子管製造工程中の排気工程で酸化物形に変わるので
酸化物陰極と呼ばれる。このような酸化物陰極は仕事関
数が低くて比較的に低い温度（７００〜８００℃）で使
用できる。しかしながら、酸化物陰極は短寿命を有する
という問題がある。
れてきた熱電子放出陰極としては、Ｎｉを主成分とする
金属基体の上にアルカリ土類金属の炭酸塩層が形成され
た酸化物陰極がある。これらアルカリ土類金属の炭酸塩
は電子管製造工程中の排気工程で酸化物形に変わるので
酸化物陰極と呼ばれる。このような酸化物陰極は仕事関
数が低くて比較的に低い温度（７００〜８００℃）で使
用できる。しかしながら、酸化物陰極は短寿命を有する
という問題がある。
【０００３】図１は従来の酸化物陰極の構造を示す断面
模式図である。一般的な酸化物陰極は円板状の金属基体
２、金属基体２を下部で支持固定する円筒状のスリーブ
３、陰極加熱用ヒーター４、そしてアルカリ土類の金属
酸化物を主成分とし金属基体２の上部に被覆成形される
電子放出物質層１を具備している。このような酸化物陰
極は円筒形のスリーブ３の一端を金属基体２で防ぎ、ス
リーブ３の内側にヒーター４を挿入し、金属基体２の上
部表面には少なくとも２種以上のアルカリ土類金属酸化
物の混合物より作られる電子放出物質層１を形成して製
造される。
模式図である。一般的な酸化物陰極は円板状の金属基体
２、金属基体２を下部で支持固定する円筒状のスリーブ
３、陰極加熱用ヒーター４、そしてアルカリ土類の金属
酸化物を主成分とし金属基体２の上部に被覆成形される
電子放出物質層１を具備している。このような酸化物陰
極は円筒形のスリーブ３の一端を金属基体２で防ぎ、ス
リーブ３の内側にヒーター４を挿入し、金属基体２の上
部表面には少なくとも２種以上のアルカリ土類金属酸化
物の混合物より作られる電子放出物質層１を形成して製
造される。
【０００４】金属基体２はスリーブ３の上部に配置され
電子放出物質１を支持する役割をする。これはニッケル
Ｎｉまたは白金Ｐｔなどの耐熱性の金属で作られ、アル
カリ土類の金属酸化物の還元を助けるための還元剤成分
を含む。還元剤成分としてＷ、Ｍｇ、ＳｉまたはＺｒな
どの還元性金属が通常用いられる。還元性金属は一般的
に互いに組み合わせて使用される。
電子放出物質１を支持する役割をする。これはニッケル
Ｎｉまたは白金Ｐｔなどの耐熱性の金属で作られ、アル
カリ土類の金属酸化物の還元を助けるための還元剤成分
を含む。還元剤成分としてＷ、Ｍｇ、ＳｉまたはＺｒな
どの還元性金属が通常用いられる。還元性金属は一般的
に互いに組み合わせて使用される。
【０００５】スリーブ３は金属基体２を支持し内部にヒ
ーター４を内蔵する部品であり、通常モリブデンＭｏ、
タンタルＴａ、タングステンＷまたはステンレススチー
ルのような耐熱性金属で作られる。
ーター４を内蔵する部品であり、通常モリブデンＭｏ、
タンタルＴａ、タングステンＷまたはステンレススチー
ルのような耐熱性金属で作られる。
【０００６】ヒーター４はスリーブ３の内側に設けられ
るが、金属基体２を通じて電子放出物質層１を加熱す
る。これは主にタングステン材質の金属線にアルミナな
どをコーティングして作られる。
るが、金属基体２を通じて電子放出物質層１を加熱す
る。これは主にタングステン材質の金属線にアルミナな
どをコーティングして作られる。
【０００７】熱電子を放出する電子放出物質層１は主に
アルカリ土類金属の酸化物層として金属基体２の表面に
形成される。アルカリ土類金属（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａな
ど）の炭酸塩の懸濁液を金属基体２上に塗布し、真空中
でヒーター４で加熱すれば、アルカリ土類金属炭酸塩が
酸化物に変換される。例えば、炭酸バリウムＢａＣＯ3
は次のように酸化バリウムに分解される。
アルカリ土類金属の酸化物層として金属基体２の表面に
形成される。アルカリ土類金属（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａな
ど）の炭酸塩の懸濁液を金属基体２上に塗布し、真空中
でヒーター４で加熱すれば、アルカリ土類金属炭酸塩が
酸化物に変換される。例えば、炭酸バリウムＢａＣＯ3
は次のように酸化バリウムに分解される。
【０００８】ＢａＣＯ3 →ＢａＯ＋ＣＯ2 ↑ 次に、アルカリ土類金属酸化物を９００ないし１０００
℃の高温で部分的に還元させれば活性化され半導体特性
を有する。前記活性化段階で金属基体２中に含まれたＳ
ｉまたはＭｇのような還元剤が拡散されアルカリ土類金
属酸化物よりなる電子放出物質層１と金属基体２の間の
境界面に移動し、アルカリ土類金属酸化物と反応する。
例えば、バリウム酸化物は還元剤金属により還元され遊
離バリウムを生成する。
℃の高温で部分的に還元させれば活性化され半導体特性
を有する。前記活性化段階で金属基体２中に含まれたＳ
ｉまたはＭｇのような還元剤が拡散されアルカリ土類金
属酸化物よりなる電子放出物質層１と金属基体２の間の
境界面に移動し、アルカリ土類金属酸化物と反応する。
例えば、バリウム酸化物は還元剤金属により還元され遊
離バリウムを生成する。
【０００９】ＢａＯ＋Ｍｇ→ＭｇＯ＋Ｂａ↑ ４ＢａＯ＋Ｓｉ→Ｂａ2 ＳｉＯ4 ＋２Ｂａ↑ ＢａＯから遊離された遊離バリウム原子は酸素欠乏形半
導体の役割をし、結果的に７００ないし８００℃の動作
温度である正常的な条件下で０．５ないし０．８Ａ／ｃ
ｍ2 の放出電流が得られる。
導体の役割をし、結果的に７００ないし８００℃の動作
温度である正常的な条件下で０．５ないし０．８Ａ／ｃ
ｍ2 の放出電流が得られる。
【００１０】通常、酸化物陰極は、約７５０℃以上の高
い温度で作動するので、遊離Ｂａ、ＳｒまたはＣａなど
が蒸気圧により蒸発され時間が経つにつれ電子放出表面
が次第に減る。それに、アルカリ土類の金属酸化物の還
元の結果、ＭｇＯ、Ｂａ2 ＳｉＯ4 などのような酸化物
の中間層が電子放出物質層と金属基体の境界に蓄積され
障壁を形成する。このように形成された障壁はＭｇやＳ
ｉなどの還元剤金属が電子放出層に拡散されることを妨
害し電子放出に役立つ遊離バリウムを生成しにくくし、
蒸発されたＢａ、ＳｒまたはＣａが再補充されることを
困難にする。また、高抵抗の中間層により電子放出電流
が制限されるという問題もある。即ち、このような中間
層は陰極寿命の短縮およびそのほか望ましくない結果を
もたらす。反面、金属基体から還元剤が供給され過ぎる
場合にもＢａＯが一定の水準以上に分解されるので電子
放出が安定した状態で成されない。
い温度で作動するので、遊離Ｂａ、ＳｒまたはＣａなど
が蒸気圧により蒸発され時間が経つにつれ電子放出表面
が次第に減る。それに、アルカリ土類の金属酸化物の還
元の結果、ＭｇＯ、Ｂａ2 ＳｉＯ4 などのような酸化物
の中間層が電子放出物質層と金属基体の境界に蓄積され
障壁を形成する。このように形成された障壁はＭｇやＳ
ｉなどの還元剤金属が電子放出層に拡散されることを妨
害し電子放出に役立つ遊離バリウムを生成しにくくし、
蒸発されたＢａ、ＳｒまたはＣａが再補充されることを
困難にする。また、高抵抗の中間層により電子放出電流
が制限されるという問題もある。即ち、このような中間
層は陰極寿命の短縮およびそのほか望ましくない結果を
もたらす。反面、金属基体から還元剤が供給され過ぎる
場合にもＢａＯが一定の水準以上に分解されるので電子
放出が安定した状態で成されない。
【００１１】以上で説明した通り、従来の酸化物陰極は
使用するほど動作温度が高くなり、電子放出効率も初期
特性に比べ７５％ぐらい低下し、電子放出物質が枯渇し
寿命が短縮されるという短所がある。
使用するほど動作温度が高くなり、電子放出効率も初期
特性に比べ７５％ぐらい低下し、電子放出物質が枯渇し
寿命が短縮されるという短所がある。
【００１２】最近、受像管の大型化、高画質化の趨勢に
より陰極線管などの電子管の高輝度化および高精細化が
要望されている。これにより、電子銃の陰極も長寿命に
加え高電流密度の電子放出能力を必要としている。しか
しながら、従来の酸化物陰極は一般的に短寿命を有する
のでこのような要求に応えられない。
より陰極線管などの電子管の高輝度化および高精細化が
要望されている。これにより、電子銃の陰極も長寿命に
加え高電流密度の電子放出能力を必要としている。しか
しながら、従来の酸化物陰極は一般的に短寿命を有する
のでこのような要求に応えられない。
【００１３】高電流密度、長寿命の陰極としては含浸形
陰極が知られているが、これは複雑な方法により製造さ
れ、動作温度も１１００℃以上に高いが、これは酸化物
陰極より３００〜４００℃も高いことである。従って、
容易に製造され低い温度で作動する既存の酸化物陰極を
長寿命化しようとする研究が活発に進行している。
陰極が知られているが、これは複雑な方法により製造さ
れ、動作温度も１１００℃以上に高いが、これは酸化物
陰極より３００〜４００℃も高いことである。従って、
容易に製造され低い温度で作動する既存の酸化物陰極を
長寿命化しようとする研究が活発に進行している。
【００１４】例えば、特開昭５９−２０９４１号では金
属基体中にＬａＮｉ5 およびＬａ2Ｏ3 の形態にＬａを
分散させることにより金属基体の強度が低下し、その中
の還元剤が枯渇されることを防止しようとした。また、
英国特許第１５９２５０２号ではＢｅＯおよびＹ2 ０3
をＢａ2-X ＳｒX ＣａＷＯ6 （Ｘ＝０〜０．５）に添加
した放電管ランプ用の電子放出物質を開示している。
属基体中にＬａＮｉ5 およびＬａ2Ｏ3 の形態にＬａを
分散させることにより金属基体の強度が低下し、その中
の還元剤が枯渇されることを防止しようとした。また、
英国特許第１５９２５０２号ではＢｅＯおよびＹ2 ０3
をＢａ2-X ＳｒX ＣａＷＯ6 （Ｘ＝０〜０．５）に添加
した放電管ランプ用の電子放出物質を開示している。
【００１５】米国特許第４，７９７，５９３号では少な
くともＢａを含む電子放出物質にＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｓｃ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒおよび
Ｔｍの酸化物より構成される群から選択された少なくと
も一つの希土類金属酸化物を含ませることにより電子放
出特性を改善しようとした。
くともＢａを含む電子放出物質にＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｓｃ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒおよび
Ｔｍの酸化物より構成される群から選択された少なくと
も一つの希土類金属酸化物を含ませることにより電子放
出特性を改善しようとした。
【００１６】しかしながら、前記に述べた従来の陰極は
酸化物陰極の寿命特性に画期的な改善を成し得なかった
だけでなく、既存の酸化物陰極の製造工程と常に互換性
があるとも言えなかった。特に、陰極の活性化工程を変
更させることを必要としていた。例えば、米国特許第
４，７９７，５９３号の場合は前記希土類金属酸化物を
アルカリ土類金属酸化物と混合する前に高温の還元雰囲
気で熱処理をしなければならないという問題がある。
酸化物陰極の寿命特性に画期的な改善を成し得なかった
だけでなく、既存の酸化物陰極の製造工程と常に互換性
があるとも言えなかった。特に、陰極の活性化工程を変
更させることを必要としていた。例えば、米国特許第
４，７９７，５９３号の場合は前記希土類金属酸化物を
アルカリ土類金属酸化物と混合する前に高温の還元雰囲
気で熱処理をしなければならないという問題がある。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
のような従来の酸化物陰極の問題点に鑑み、寿命低下が
革新的に改善され従来の陰極の製造工程と互換性のある
酸化物陰極を提供することである。
のような従来の酸化物陰極の問題点に鑑み、寿命低下が
革新的に改善され従来の陰極の製造工程と互換性のある
酸化物陰極を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明の酸化物陰極の一態様は金属基体と、金属基
体の上部に形成される少なくともバリウムを含む電子放
出物質層と、電子放出物質層を加熱する手段を具備する
酸化物陰極において、前記電子放出物質層がランタン酸
化物およびテルビウム酸化物中の少なくとも一つを更に
含み針状結晶構造を形成することを特徴とする。
めに本発明の酸化物陰極の一態様は金属基体と、金属基
体の上部に形成される少なくともバリウムを含む電子放
出物質層と、電子放出物質層を加熱する手段を具備する
酸化物陰極において、前記電子放出物質層がランタン酸
化物およびテルビウム酸化物中の少なくとも一つを更に
含み針状結晶構造を形成することを特徴とする。
【００１９】前記の目的を達成するために本発明の酸化
物陰極の他の態様は金属基体と、金属基体の上部に形成
される少なくともバリウムを含む電子放出物質層と、電
子放出物質層を加熱する手段を具備する酸化物陰極にお
いて、前記電子放出物質層がランタン酸化物およびテル
ビウム酸化物中の少なくとも一つを更に含み、前記金属
基体が真空熱処理されたことを特徴とする。
物陰極の他の態様は金属基体と、金属基体の上部に形成
される少なくともバリウムを含む電子放出物質層と、電
子放出物質層を加熱する手段を具備する酸化物陰極にお
いて、前記電子放出物質層がランタン酸化物およびテル
ビウム酸化物中の少なくとも一つを更に含み、前記金属
基体が真空熱処理されたことを特徴とする。
【００２０】電子放出物質層に含まれるランタン酸化物
およびテルビウム酸化物中の少なくとも一つの量が、電
子放出物質の総量を基準とし０．０００１ないし５重量
％の範囲にあることが望ましい。
およびテルビウム酸化物中の少なくとも一つの量が、電
子放出物質の総量を基準とし０．０００１ないし５重量
％の範囲にあることが望ましい。
【００２１】また、本発明の他の態様による酸化物陰極
において、金属基体は１０-6ｔｏｒｒ以下の真空下、９
００℃以上の温度で熱処理が遂行されることが望まし
い。
において、金属基体は１０-6ｔｏｒｒ以下の真空下、９
００℃以上の温度で熱処理が遂行されることが望まし
い。
【００２２】
【作用】本発明による酸化物陰極においては、金属基体
上にある電子放出物質層にランタン酸化物および／また
はテルビウム酸化物を含ませると同時に、電子放出物質
層を針状の結晶構造として形成させることにより、また
は金属基体を真空熱処理することにより、電子放出特性
を安定化するようにし、このような安定した放出が通常
のものより長く持続されるようにした。
上にある電子放出物質層にランタン酸化物および／また
はテルビウム酸化物を含ませると同時に、電子放出物質
層を針状の結晶構造として形成させることにより、また
は金属基体を真空熱処理することにより、電子放出特性
を安定化するようにし、このような安定した放出が通常
のものより長く持続されるようにした。
【００２３】少なくともバリウムを含む電子放出物質に
ランタン酸化物および／またはテルビウム酸化物を含ま
せれば、以後の排気工程とエージング工程を経て電子放
出物質層内に安定した酸化バリウムＢａＯが形成され、
これが陰極に安定した電子放出特性を与える。
ランタン酸化物および／またはテルビウム酸化物を含ま
せれば、以後の排気工程とエージング工程を経て電子放
出物質層内に安定した酸化バリウムＢａＯが形成され、
これが陰極に安定した電子放出特性を与える。
【００２４】このように安定した酸化バリウムの形成に
よる安定した電子放出特性に加え、陰極の寿命を延長さ
せるために還元剤金属の適切な供給に重点を置いて研究
した。このような還元性金属の適切な供給は次の二通り
の方法により達成され得る。第１、電子放出物質層を針
状結晶構造として形成することである。第２、金属基体
を熱処置することである。電子放出物質層を針状結晶構
造を有するように形成させる場合、還元剤金属が適した
速度で拡散されることができ、従って増加された電流密
度が長時間の間維持できる。また、還元剤金属を含む金
属基体を真空熱処理する場合には還元剤金属の過量供給
が防止でき、ランタン酸化物および／またはテルビウム
酸化物により生成された安定した酸化バリウムが安定し
た状態で長時間維持できる。このような方式で電子放出
は長時間の間安定化し酸化物陰極の寿命が延長され得
る。
よる安定した電子放出特性に加え、陰極の寿命を延長さ
せるために還元剤金属の適切な供給に重点を置いて研究
した。このような還元性金属の適切な供給は次の二通り
の方法により達成され得る。第１、電子放出物質層を針
状結晶構造として形成することである。第２、金属基体
を熱処置することである。電子放出物質層を針状結晶構
造を有するように形成させる場合、還元剤金属が適した
速度で拡散されることができ、従って増加された電流密
度が長時間の間維持できる。また、還元剤金属を含む金
属基体を真空熱処理する場合には還元剤金属の過量供給
が防止でき、ランタン酸化物および／またはテルビウム
酸化物により生成された安定した酸化バリウムが安定し
た状態で長時間維持できる。このような方式で電子放出
は長時間の間安定化し酸化物陰極の寿命が延長され得
る。
【００２５】
【実施例】本発明において、電子放出物質としては（Ｂ
ａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 のような三原炭酸塩や（Ｂａ・
Ｓｒ）ＣＯ3 のような二原炭酸塩を使用することができ
る。また、電子放出物質にＬａ酸化物またはＴｂ酸化物
を添加するためにはＬａ2Ｏ3 またはＴｂ4 Ｏ7 の以外
にも焼成により酸化物となるいずれのＬａ化合物または
Ｔｂ化合物も使用できる。
ａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 のような三原炭酸塩や（Ｂａ・
Ｓｒ）ＣＯ3 のような二原炭酸塩を使用することができ
る。また、電子放出物質にＬａ酸化物またはＴｂ酸化物
を添加するためにはＬａ2Ｏ3 またはＴｂ4 Ｏ7 の以外
にも焼成により酸化物となるいずれのＬａ化合物または
Ｔｂ化合物も使用できる。
【００２６】本発明において、電子放出物質に含まれる
Ｌａ酸化物およびＴｂ酸化物中の少なくとも一つの量は
電子放出物質総量を基準として０．０００１ないし５重
量％にあることが望ましい。もしこれらＬａ酸化物また
はＴｂ酸化物の添加量が０．０００１重量％より少なけ
れば安定したＢａＯを形成する効果を達成することがで
きず、従って寿命を延長させる効果が微々たるものであ
る。反面、これらＬａ酸化物またはＴｂ酸化物の添加量
が５重量％より多ければ初期電子放出特性の悪化が激し
く現れ、寿命を延長させる効果が減少する。
Ｌａ酸化物およびＴｂ酸化物中の少なくとも一つの量は
電子放出物質総量を基準として０．０００１ないし５重
量％にあることが望ましい。もしこれらＬａ酸化物また
はＴｂ酸化物の添加量が０．０００１重量％より少なけ
れば安定したＢａＯを形成する効果を達成することがで
きず、従って寿命を延長させる効果が微々たるものであ
る。反面、これらＬａ酸化物またはＴｂ酸化物の添加量
が５重量％より多ければ初期電子放出特性の悪化が激し
く現れ、寿命を延長させる効果が減少する。
【００２７】本発明においてＬａ酸化物、Ｔｂ酸化物ま
たはこれらの混合物は電子放出物質として例えば（Ｂａ
・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 の共沈三原炭酸塩に含まれる。こ
こで、共沈三原炭酸塩は通常Ｂａ（ＮＯ3 ）2 、Ｓｒ
（ＮＯ3 ）2 およびＣａ（ＮＯ3 ）2 のような硝酸塩を
純水に溶解した後、沈殿剤としてＮａ2 ＣＯ3 または
（ＮＨ4 ）2 ＣＯ3 などを加えＢａ、ＳｒおよびＣａの
炭酸塩の形に共沈させて得る。このような製造工程中、
硝酸塩の濃度やｐＨ、沈殿の時溶液の温度または沈殿速
度などにより得られる炭酸塩の結晶構造が異なる。本発
明の一つの態様ではこのような条件を調節することによ
り針状結晶構造を形成するようにした。このように共沈
させた針状結晶の三原炭酸塩電子放出物質にＬａ酸化物
および／またはＴｂ酸化物、または焼成により酸化物に
なり得るＬａ化合物および／またはＴｂ化合物を添加し
懸濁液に作る。この懸濁液を沈積、スプレーまたはスパ
ッタリングなどの方法により金属基体上に適用して本発
明の一態様によう酸化物陰極を製造する。
たはこれらの混合物は電子放出物質として例えば（Ｂａ
・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 の共沈三原炭酸塩に含まれる。こ
こで、共沈三原炭酸塩は通常Ｂａ（ＮＯ3 ）2 、Ｓｒ
（ＮＯ3 ）2 およびＣａ（ＮＯ3 ）2 のような硝酸塩を
純水に溶解した後、沈殿剤としてＮａ2 ＣＯ3 または
（ＮＨ4 ）2 ＣＯ3 などを加えＢａ、ＳｒおよびＣａの
炭酸塩の形に共沈させて得る。このような製造工程中、
硝酸塩の濃度やｐＨ、沈殿の時溶液の温度または沈殿速
度などにより得られる炭酸塩の結晶構造が異なる。本発
明の一つの態様ではこのような条件を調節することによ
り針状結晶構造を形成するようにした。このように共沈
させた針状結晶の三原炭酸塩電子放出物質にＬａ酸化物
および／またはＴｂ酸化物、または焼成により酸化物に
なり得るＬａ化合物および／またはＴｂ化合物を添加し
懸濁液に作る。この懸濁液を沈積、スプレーまたはスパ
ッタリングなどの方法により金属基体上に適用して本発
明の一態様によう酸化物陰極を製造する。
【００２８】また、本発明の他の態様によると、ランタ
ン酸化物および／またはＴｂ酸化物を電子放出物質とし
て、例えば（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 の共沈三原炭酸
塩に含ませると同時に、金属基体を１０-6ｔｏｒｒ以下
の真空下、９００℃以上の温度で熱処理することが望ま
しい。
ン酸化物および／またはＴｂ酸化物を電子放出物質とし
て、例えば（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 の共沈三原炭酸
塩に含ませると同時に、金属基体を１０-6ｔｏｒｒ以下
の真空下、９００℃以上の温度で熱処理することが望ま
しい。
【００２９】前記の陰極を電子銃に挿入して固定しスリ
ーブの内部に陰極加熱用のヒーターを挿入固定する。こ
の電子銃を電子管用バルブを封止させた後、排気工程中
加熱を通じて電子放出物質層の炭酸塩を酸化物に分解さ
せる。以後、通常の電子管製造工程により活性化処理工
程を施す。
ーブの内部に陰極加熱用のヒーターを挿入固定する。こ
の電子銃を電子管用バルブを封止させた後、排気工程中
加熱を通じて電子放出物質層の炭酸塩を酸化物に分解さ
せる。以後、通常の電子管製造工程により活性化処理工
程を施す。
【００３０】次の実施例を通じて本発明を更に詳細に説
明する。下記の実施例は本発明の一つの例示に過ぎず、
本発明がこのような特定の実施例として制限されること
と解釈されてはならない。
明する。下記の実施例は本発明の一つの例示に過ぎず、
本発明がこのような特定の実施例として制限されること
と解釈されてはならない。
【００３１】（実施例１）Ｂａ：Ｓｒ：Ｃａの割合（モ
ル比）が５０：４０：１０であるＢａ（ＮＯ3 ）2 、Ｓ
ｒ（ＮＯ3 ）2 およびＣａ（ＮＯ3 ）2 の混合溶液に、
（ＮＨ4 ）2 ＣＯ3 を加えＢａ、ＳｒおよびＣａの共沈
炭酸塩を形成させた。この際、針状結晶構造の共沈炭酸
塩を形成させるために、反応条件を次のように調節す
る。三原硝酸塩の濃度を０．６Ｍ以上とし、水酸化アン
モニウムを使用しｐＨを約８以上に調節し沈殿剤として
（ＮＨ4 ）2 ＣＯ3 を用いる時、硝酸塩溶液の濃度を６
０℃以上にし、沈殿剤溶液の滴下速度を３０ｍｌ／分に
調節した。針状結晶構造の共沈三原炭酸塩に、酸化物と
して換算した電子放出物質総量の１重量％でＬａ2 Ｏ3
を添加し、ニトロセルロースおよび有機溶剤を加え十分
に分散混和させ電子放出物質の懸濁液を製造した。
ル比）が５０：４０：１０であるＢａ（ＮＯ3 ）2 、Ｓ
ｒ（ＮＯ3 ）2 およびＣａ（ＮＯ3 ）2 の混合溶液に、
（ＮＨ4 ）2 ＣＯ3 を加えＢａ、ＳｒおよびＣａの共沈
炭酸塩を形成させた。この際、針状結晶構造の共沈炭酸
塩を形成させるために、反応条件を次のように調節す
る。三原硝酸塩の濃度を０．６Ｍ以上とし、水酸化アン
モニウムを使用しｐＨを約８以上に調節し沈殿剤として
（ＮＨ4 ）2 ＣＯ3 を用いる時、硝酸塩溶液の濃度を６
０℃以上にし、沈殿剤溶液の滴下速度を３０ｍｌ／分に
調節した。針状結晶構造の共沈三原炭酸塩に、酸化物と
して換算した電子放出物質総量の１重量％でＬａ2 Ｏ3
を添加し、ニトロセルロースおよび有機溶剤を加え十分
に分散混和させ電子放出物質の懸濁液を製造した。
【００３２】ＳｉおよびＭｇを含むＮｉ金属基体を洗浄
した後、前記で製造した電子放出物質の懸濁液を基体上
にスプレー塗布し、乾燥して本発明の一態様による酸化
物陰極を製造した。
した後、前記で製造した電子放出物質の懸濁液を基体上
にスプレー塗布し、乾燥して本発明の一態様による酸化
物陰極を製造した。
【００３３】（実施例２）酸化物として換算した電子放
出物質総量の１重量％でＬａ2 Ｏ3 を添加する代わり
に、酸化物として換算した電子放出物質総量の５重量％
の量でＴｂ4 Ｏ7 を添加した以外は、前記実施例１と同
一に施して、本発明の一態様による酸化物陰極を製造し
た。
出物質総量の１重量％でＬａ2 Ｏ3 を添加する代わり
に、酸化物として換算した電子放出物質総量の５重量％
の量でＴｂ4 Ｏ7 を添加した以外は、前記実施例１と同
一に施して、本発明の一態様による酸化物陰極を製造し
た。
【００３４】（実施例３）酸化物として換算した電子放
出物質総量の１重量％でＬａ2 Ｏ3 を添加する代わり
に、酸化物として換算した電子放出物質総量の０．００
０１重量％の量でＬａ2 Ｏ3 を添加した以外は、前記実
施例１と同一に施して、本発明の一態様による酸化物陰
極を製造した。
出物質総量の１重量％でＬａ2 Ｏ3 を添加する代わり
に、酸化物として換算した電子放出物質総量の０．００
０１重量％の量でＬａ2 Ｏ3 を添加した以外は、前記実
施例１と同一に施して、本発明の一態様による酸化物陰
極を製造した。
【００３５】（実施例４）酸化物として換算した電子放
出物質総量の１重量％でＬａ2 Ｏ3 を添加する代わり
に、酸化物として換算した電子放出物質総量の０．００
０１重量％の量でＴｂ4 Ｏ7 を添加した以外は、前記実
施例１と同一に施して、本発明の一態様による酸化物陰
極を製造した。
出物質総量の１重量％でＬａ2 Ｏ3 を添加する代わり
に、酸化物として換算した電子放出物質総量の０．００
０１重量％の量でＴｂ4 Ｏ7 を添加した以外は、前記実
施例１と同一に施して、本発明の一態様による酸化物陰
極を製造した。
【００３６】（実施例５）酸化物として換算した電子放
出物質総量の１重量％でＬａ2 Ｏ3 を添加する代わり
に、Ｌａ2 Ｏ3 とＴｂ4 Ｏ7 を同量に混合して酸化物と
して換算した電子放出物質総量の０．０１重量％の量で
Ｔｂ4 Ｏ7 を添加した以外は、前記実施例１と同一に施
して、本発明の一態様による酸化物陰極を製造した。
出物質総量の１重量％でＬａ2 Ｏ3 を添加する代わり
に、Ｌａ2 Ｏ3 とＴｂ4 Ｏ7 を同量に混合して酸化物と
して換算した電子放出物質総量の０．０１重量％の量で
Ｔｂ4 Ｏ7 を添加した以外は、前記実施例１と同一に施
して、本発明の一態様による酸化物陰極を製造した。
【００３７】（実施例６）ＳｉおよびＭｇを含むＮｉ金
属基体を１０-6ｔｏｒｒの真空下、１０００℃の温度で
真空熱処理した。
属基体を１０-6ｔｏｒｒの真空下、１０００℃の温度で
真空熱処理した。
【００３８】また、前記実施例１と同様にして形成した
バリウム・カルシウム・アルミン酸塩（ＢａＯ・ＣａＯ
・Ａｌ2 Ｏ3 ）の共沈三原炭酸塩（Ｂａ・Ｃａ・Ａｌ）
ＣＯ3 に、酸化物として換算した電子放出物質総量の１
重量％の量でＬａ2 Ｏ3 を添加し、ニトロセルロースお
よび有機溶剤を加え十分に分散混和させ電子放出物質の
懸濁液を製造した。
バリウム・カルシウム・アルミン酸塩（ＢａＯ・ＣａＯ
・Ａｌ2 Ｏ3 ）の共沈三原炭酸塩（Ｂａ・Ｃａ・Ａｌ）
ＣＯ3 に、酸化物として換算した電子放出物質総量の１
重量％の量でＬａ2 Ｏ3 を添加し、ニトロセルロースお
よび有機溶剤を加え十分に分散混和させ電子放出物質の
懸濁液を製造した。
【００３９】前記電子放出物質の懸濁液を真空熱処理し
た前記金属基体の上部にスプレー塗布し乾燥して本発明
のまた他の態様による酸化物陰極を製造した。
た前記金属基体の上部にスプレー塗布し乾燥して本発明
のまた他の態様による酸化物陰極を製造した。
【００４０】（実施例７）酸化物として換算した電子放
出物質総量の１重量％の量でＬａ2 Ｏ3 を添加する代わ
りに、酸化物として換算した電子放出物質総量の０．０
００１重量％の量でＬａ2 Ｏ3 を添加した以外は、前記
実施例６と同一に施して、本発明のまた他の態様による
酸化物陰極を製造した。
出物質総量の１重量％の量でＬａ2 Ｏ3 を添加する代わ
りに、酸化物として換算した電子放出物質総量の０．０
００１重量％の量でＬａ2 Ｏ3 を添加した以外は、前記
実施例６と同一に施して、本発明のまた他の態様による
酸化物陰極を製造した。
【００４１】（実施例８）酸化物として換算した電子放
出物質総量の１重量％の量でＬａ2 Ｏ3 を添加する代わ
りに、酸化物として換算した電子放出物質総量の５重量
％の量でＬａ2 Ｏ3 を添加した以外は、前記実施例６と
同一に施して、本発明のまた他の態様による酸化物陰極
を製造した。
出物質総量の１重量％の量でＬａ2 Ｏ3 を添加する代わ
りに、酸化物として換算した電子放出物質総量の５重量
％の量でＬａ2 Ｏ3 を添加した以外は、前記実施例６と
同一に施して、本発明のまた他の態様による酸化物陰極
を製造した。
【００４２】図２は、実施例１により製造した酸化物陰
極の電子放出物質層を示す拡大模式図である。これは実
施例１で製造した電子放出物質が針状結晶構造であるこ
とを示す。
極の電子放出物質層を示す拡大模式図である。これは実
施例１で製造した電子放出物質が針状結晶構造であるこ
とを示す。
【００４３】本発明の酸化物陰極の特性を評価するため
に、前記のように製造した酸化物陰極を電子銃に挿入し
て固定し、スリーブの内部に陰極加熱用のヒーターを挿
入固定した。この電子銃を電子管用バルブに封止させた
後、排気工程中陰極加熱用ヒーターにより電子放出物質
層の炭酸塩が分解され酸化物となる。以後、通常の電子
管製造工程により陰極活性化工程を経た後、電子放出特
性を測定する。
に、前記のように製造した酸化物陰極を電子銃に挿入し
て固定し、スリーブの内部に陰極加熱用のヒーターを挿
入固定した。この電子銃を電子管用バルブに封止させた
後、排気工程中陰極加熱用ヒーターにより電子放出物質
層の炭酸塩が分解され酸化物となる。以後、通常の電子
管製造工程により陰極活性化工程を経た後、電子放出特
性を測定する。
【００４４】初期電子放出特性は一定の駆動条件下で陰
極に放出される最大電流を意味するＭＩＫ（maximum ca
thode current ）として測定する。陰極寿命特性は電子
管に装着された陰極を一定の条件で一定の時間の間続け
て動作させながら電子放出電流の減少量を測定して評価
した。即ち、一定時間の間のＭＩＫ維持率として評価す
る。
極に放出される最大電流を意味するＭＩＫ（maximum ca
thode current ）として測定する。陰極寿命特性は電子
管に装着された陰極を一定の条件で一定の時間の間続け
て動作させながら電子放出電流の減少量を測定して評価
した。即ち、一定時間の間のＭＩＫ維持率として評価す
る。
【００４５】図３は、本発明の実施例１により製造され
た酸化物陰極ａと従来の酸化物陰極ｂ（実施例１と同一
に製造されるが、電子放出物質が針状結晶構造を有せ
ず、Ｌａ2 Ｏ3 を添加しない酸化物陰極）の時間経過に
よるＭＩＫの変化を示すグラフである。図３に示したよ
うに、本発明の一態様による酸化物陰極は従来の陰極に
比べ約２０％以上の寿命向上効果があることが分かる。
なお、実施例２ないし５により製造した酸化物陰極にお
いても同一の寿命向上効果があることが分かった。
た酸化物陰極ａと従来の酸化物陰極ｂ（実施例１と同一
に製造されるが、電子放出物質が針状結晶構造を有せ
ず、Ｌａ2 Ｏ3 を添加しない酸化物陰極）の時間経過に
よるＭＩＫの変化を示すグラフである。図３に示したよ
うに、本発明の一態様による酸化物陰極は従来の陰極に
比べ約２０％以上の寿命向上効果があることが分かる。
なお、実施例２ないし５により製造した酸化物陰極にお
いても同一の寿命向上効果があることが分かった。
【００４６】図４は、本発明の実施例６により製造され
た酸化物陰極ａと従来の酸化物陰極ｂ（実施例６と同一
に製造されるが、Ｎｉ−金属基体が真空熱処理されず、
Ｌａ2 Ｏ3 を添加しない酸化物陰極）の時間経過による
ＭＩＫの変化を示すグラフである。図４に示したよう
に、本発明のまた他の態様による酸化物陰極は従来の陰
極に比べ約２０％以上の寿命向上効果があることが分か
る。なお、実施例７および８で製造された酸化物陰極に
おいても同一の寿命向上効果があることが見られた。
た酸化物陰極ａと従来の酸化物陰極ｂ（実施例６と同一
に製造されるが、Ｎｉ−金属基体が真空熱処理されず、
Ｌａ2 Ｏ3 を添加しない酸化物陰極）の時間経過による
ＭＩＫの変化を示すグラフである。図４に示したよう
に、本発明のまた他の態様による酸化物陰極は従来の陰
極に比べ約２０％以上の寿命向上効果があることが分か
る。なお、実施例７および８で製造された酸化物陰極に
おいても同一の寿命向上効果があることが見られた。
【００４７】
【発明の効果】以上のように、本発明の酸化物陰極は電
子放出物質がランタン酸化物および／またはテルビニウ
ム酸化物を含むと同時に、針状結晶構造を形成すること
を特徴としたり、電子放出物質層がランタン酸化物およ
び／またはテルビニウム酸化物を含むと同時に、金属基
体を真空熱処理したことを特徴とし、従来の酸化物陰極
に比べ寿命向上効果があるだけでなく従来の酸化物陰極
の製造工程と互換性とを有することが分かる。
子放出物質がランタン酸化物および／またはテルビニウ
ム酸化物を含むと同時に、針状結晶構造を形成すること
を特徴としたり、電子放出物質層がランタン酸化物およ
び／またはテルビニウム酸化物を含むと同時に、金属基
体を真空熱処理したことを特徴とし、従来の酸化物陰極
に比べ寿命向上効果があるだけでなく従来の酸化物陰極
の製造工程と互換性とを有することが分かる。
【００４８】なお、本発明は前記実施例に限定されず本
発明の思想を逸脱しない範囲で種々の改変をなし得るこ
とは無論である。
発明の思想を逸脱しない範囲で種々の改変をなし得るこ
とは無論である。
【図１】 従来の酸化物陰極の構造を示す模式断面図で
ある。
ある。
【図２】 本発明の一態様による酸化物陰極の電子放出
物質層の拡大模式図である。
物質層の拡大模式図である。
【図３】 本発明の一態様による酸化物陰極ａと従来の
酸化物陰極ｂの時間経過によるＭＩＫの変化を示すグラ
フである。
酸化物陰極ｂの時間経過によるＭＩＫの変化を示すグラ
フである。
【図４】 本発明の他の態様による酸化物陰極ａと従来
の酸化物陰極ｂの時間経過によるＭＩＫの変化を示すグ
ラフである。
の酸化物陰極ｂの時間経過によるＭＩＫの変化を示すグ
ラフである。
１…電子放出物質層、 ２…金属基体、 ３…スリーブ、 ４…陰極加熱用ヒーター、 ａ…実施例により製造された酸化物陰極、 ｂ…従来の酸化物陰極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ９３Ｐ２２４９０ (32)優先日 1993年10月27日 (33)優先権主張国 韓国（ＫＲ） (72)発明者 崔 龜錫 大韓民国ソウル特別市城東區中谷３洞33− 61番地 (72)発明者 朱 圭楠 大韓民国ソウル特別市瑞草區瑞草４洞1312 番地 三▲盆▼アパート１棟111號 (72)発明者 李 相▲ウォン▼ 大韓民国京畿道軍浦市衿井洞 無窮花アパ ート126棟1301號
Claims (5)
- 【請求項１】 金属基体と、該金属基体の上部に形成さ
れる少なくともバリウムを含む電子放出物質層と、該電
子放出物質層を加熱する手段を具備する酸化物陰極にお
いて、 前記電子放出物質層がランタン酸化物およびテルビウム
酸化物中の少なくとも一つを更に含み針状結晶構造を形
成することを特徴とする酸化物陰極。 - 【請求項２】 前記ランタン酸化物およびテルビウム酸
化物中の少なくとも一つの量が、電子放出物質総量を基
準として０．０００１ないし５重量％の範囲にあること
を特徴とする請求項１記載の酸化物陰極。 - 【請求項３】 金属基体と、該金属基体の上部に形成さ
れる少なくともバリウムを含む電子放出物質層と、該電
子放出物質層を加熱する手段を具備する酸化物陰極にお
いて、 前記電子放出物質層がランタン酸化物およびテルビウム
酸化物中の少なくとも一つを更に含み、前記金属基体が
真空熱処理されたことを特徴とする酸化物陰極。 - 【請求項４】 前記ランタン酸化物およびテルビウム酸
化物中の少なくとも一つの量が、電子放出物質総量を基
準として０．０００１ないし５重量％の範囲にあること
を特徴とする請求項３記載の酸化物陰極。 - 【請求項５】 前記真空熱処理が１０-6ｔｏｒｒ以下の
真空下、９００℃以上の温度で遂行されることを特徴と
する請求項３記載の酸化物陰極。
Applications Claiming Priority (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR930016231 | 1993-08-20 | ||
| KR1019930021670A KR950006911A (ko) | 1993-08-20 | 1993-10-19 | 전자관용 산화물 음극 |
| KR930022124 | 1993-10-23 | ||
| KR93P22490 | 1993-10-27 | ||
| KR93P16231 | 1993-10-27 | ||
| KR93P21670 | 1993-10-27 | ||
| KR93P22124 | 1993-10-27 | ||
| KR1019930022490A KR100271484B1 (ko) | 1993-10-23 | 1993-10-27 | 산화물 음극 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0765692A true JPH0765692A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=27483006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7484094A Pending JPH0765692A (ja) | 1993-08-20 | 1994-04-13 | 電子管用酸化物陰極 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0639848B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0765692A (ja) |
| CN (1) | CN1061462C (ja) |
| DE (1) | DE69313845T2 (ja) |
| SG (1) | SG44617A1 (ja) |
| TW (1) | TW259877B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007305438A (ja) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | New Japan Radio Co Ltd | 酸化物陰極及びその製造方法並びにそれに用いる酸化物陰極用炭酸塩の製造方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100200661B1 (ko) * | 1994-10-12 | 1999-06-15 | 손욱 | 전자관용 음극 |
| ATE370515T1 (de) * | 2000-09-19 | 2007-09-15 | Koninkl Philips Electronics Nv | Oxidkathode |
| CN117983223A (zh) * | 2024-01-25 | 2024-05-07 | 郑州大学 | 铜/碱土金属氧化物复合纳米催化剂、制备及其应用 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB182817A (en) * | 1921-07-11 | 1923-08-09 | Drahtlose Telegraphie Gmbh | Improvements in the cathodes of electric discharge tubes |
| US1794298A (en) * | 1926-09-21 | 1931-02-24 | Gen Electric | Thermionic cathode |
| CA1270890A (en) * | 1985-07-19 | 1990-06-26 | Keiji Watanabe | Cathode for electron tube |
-
1993
- 1993-12-13 DE DE1993613845 patent/DE69313845T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-13 SG SG1996004185A patent/SG44617A1/en unknown
- 1993-12-13 EP EP19930310036 patent/EP0639848B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-12-24 TW TW82110980A patent/TW259877B/zh active
- 1993-12-29 CN CN93121498A patent/CN1061462C/zh not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-04-13 JP JP7484094A patent/JPH0765692A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007305438A (ja) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | New Japan Radio Co Ltd | 酸化物陰極及びその製造方法並びにそれに用いる酸化物陰極用炭酸塩の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69313845T2 (de) | 1998-04-02 |
| CN1099185A (zh) | 1995-02-22 |
| CN1061462C (zh) | 2001-01-31 |
| EP0639848A1 (en) | 1995-02-22 |
| SG44617A1 (en) | 1997-12-19 |
| EP0639848B1 (en) | 1997-09-10 |
| DE69313845D1 (de) | 1997-10-16 |
| TW259877B (ja) | 1995-10-11 |
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