JPS5840731A - 酸化物陰極構体 - Google Patents
酸化物陰極構体Info
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- JPS5840731A JPS5840731A JP56137703A JP13770381A JPS5840731A JP S5840731 A JPS5840731 A JP S5840731A JP 56137703 A JP56137703 A JP 56137703A JP 13770381 A JP13770381 A JP 13770381A JP S5840731 A JPS5840731 A JP S5840731A
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- H—ELECTRICITY
- 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
- H01J1/20—Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
- H01J1/26—Supports for the emissive material
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- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
本発明は、酸化物陰極構体、特にカラーテレビジョン受
儂管等に使用して好適な長寿命かつ高性能の酸化物陰極
構体に関する。
儂管等に使用して好適な長寿命かつ高性能の酸化物陰極
構体に関する。
通常、酸化物陰極構体を構成する基体金属はニッケル（
ＮＯを主体として、還元剤として微量のマグネシウム（
Ｍｇ） 、ケイ素（Ｓｉ） 、アルミニウム（人ｌ）。
ＮＯを主体として、還元剤として微量のマグネシウム（
Ｍｇ） 、ケイ素（Ｓｉ） 、アルミニウム（人ｌ）。
ジルコニウム（Ｚｒ） 、タングステン（Ｗ）等を含有
せしめたＮｉ−Ｍｇ、Ｎｉ −８ｉ 、Ｎｉ−Ｍｇ−８
ｉ 、Ｎｉ −Ａｌ 、Ｎｉ −Ｗ 。
せしめたＮｉ−Ｍｇ、Ｎｉ −８ｉ 、Ｎｉ−Ｍｇ−８
ｉ 、Ｎｉ −Ａｌ 、Ｎｉ −Ｗ 。
Ｎｉ −ＡＩ−Ｗ、Ｎｉ−Ｗ−Ｍｇ、Ｎｉ −Ｚｒ
等の合金が使用される。この合金によシ構成された基体
金属は、陰極スリーブの先端に固定され、かつこの基体
金属上には、バリウム（Ｂａ） 、ストロンチウム（８
１）。
等の合金が使用される。この合金によシ構成された基体
金属は、陰極スリーブの先端に固定され、かつこの基体
金属上には、バリウム（Ｂａ） 、ストロンチウム（８
１）。
カルシウム（Ｃ麿）等のアルカリ土類金属炭酸塩、（Ｂ
ａ、８ｒ、Ｃａ） ＣＯＢが塗布され、この炭酸塩はカ
ラーテレビジ目ン受俸管等に組み込壕れた後、真空中で
所定の温度に加熱するととＫより、アルカリ土類金属酸
化物（Ｂｍ、８ｒ、Ｃａ） ＯＫ分解される。
ａ、８ｒ、Ｃａ） ＣＯＢが塗布され、この炭酸塩はカ
ラーテレビジ目ン受俸管等に組み込壕れた後、真空中で
所定の温度に加熱するととＫより、アルカリ土類金属酸
化物（Ｂｍ、８ｒ、Ｃａ） ＯＫ分解される。
このアルカリ土類金属酸化物のうちＢａＯが電子放射に
最も寄与する。
最も寄与する。
このＢａＯなる酸化物は酸化物陰極の動作中に基体金属
中を拡散してくる上述し九Ｍｇ、旧９人１．Ｚｒ。
中を拡散してくる上述し九Ｍｇ、旧９人１．Ｚｒ。
Ｗ等の還元剤によシ、基体金属と酸化物の境界で還元さ
れ、例えば、鳩１還元剤として用いた場合、次式の反応
によシミ子放射Ｏ原因と表る遊離Ｂ象が形成されるとい
われてきた。
れ、例えば、鳩１還元剤として用いた場合、次式の反応
によシミ子放射Ｏ原因と表る遊離Ｂ象が形成されるとい
われてきた。
ＢｍＯ（ｓ）＋Ｍｇ（ｉｎ Ｎｌ ）−＋Ｂｉ（１ｍ
Ｂａ０）＋Ｍｇ０（ｓ）・・・・・・ （１） 従って、かような酸化物陰極においては、上述した様に
還元剤と電子放射物質である酸化物との反応が基体金属
と酸化物との界面で進行する為、好むと好まざるに拘ら
ず１両者の中間に中間層と呼ばれる化合物層を例えば−
を形成する。
Ｂａ０）＋Ｍｇ０（ｓ）・・・・・・ （１） 従って、かような酸化物陰極においては、上述した様に
還元剤と電子放射物質である酸化物との反応が基体金属
と酸化物との界面で進行する為、好むと好まざるに拘ら
ず１両者の中間に中間層と呼ばれる化合物層を例えば−
を形成する。
さて、最近４１１にテレビジｌン受像管に対して、超連
動化、高精細度化、高輝度化尋の高性能化の要求が力さ
れ、酸化物陰極の高性能化が望オれている。この様な要
求を清たす１つの方向として、基体金属の薄肉化、還元
剤の添加量の増量が検討されてきたが、上述してきた様
な中間層を有する酸化物陰極ではその対応に限界があっ
た。
動化、高精細度化、高輝度化尋の高性能化の要求が力さ
れ、酸化物陰極の高性能化が望オれている。この様な要
求を清たす１つの方向として、基体金属の薄肉化、還元
剤の添加量の増量が検討されてきたが、上述してきた様
な中間層を有する酸化物陰極ではその対応に限界があっ
た。
しかし表がら、本発明者らは、酸化物陰極に関する幾つ
かの詳細表研究の結果、（１）電子放射物質からの酸素
の屑離反応と、この酸素と還元剤との反応の場所（サイ
ト）を分離させることが可能であること、さらＫ （ｉ
ｔ）両反応サイトの間に酸素および還元剤の拡散に対す
る制御層を形成し得ることを見出した。
かの詳細表研究の結果、（１）電子放射物質からの酸素
の屑離反応と、この酸素と還元剤との反応の場所（サイ
ト）を分離させることが可能であること、さらＫ （ｉ
ｔ）両反応サイトの間に酸素および還元剤の拡散に対す
る制御層を形成し得ることを見出した。
即ち、本発明者らは、Ｍｇと８ｉをそれぞれ０．０３重
量パーセント含有する板厚１５０μｍのＮｉ基合金の薄
板を基体金属として用いて、電子放射物質を塗布せず、
−酸化炭素（ＣＯ）ｍ＝酸化炭素（Ｃｏｔ）混合気体（
ＣＯ：ＣＯ，−１：２０．分圧比）気流中で１０００℃
に１時間保持した試料を作製し、その試料断面の金属組
織およびＰＰＭ人（電子線励起Ｘ線マイクロアナライザ
ー）による観察を行表つ九。
量パーセント含有する板厚１５０μｍのＮｉ基合金の薄
板を基体金属として用いて、電子放射物質を塗布せず、
−酸化炭素（ＣＯ）ｍ＝酸化炭素（Ｃｏｔ）混合気体（
ＣＯ：ＣＯ，−１：２０．分圧比）気流中で１０００℃
に１時間保持した試料を作製し、その試料断面の金属組
織およびＰＰＭ人（電子線励起Ｘ線マイクロアナライザ
ー）による観察を行表つ九。
代表的な金属組織断面写真の一例を第１図λに又その模
式図を第１図Ｉｎ示す、尚第１図Ｂｅ（おいて結晶粒界
の表現は省；略しである。
式図を第１図Ｉｎ示す、尚第１図Ｂｅ（おいて結晶粒界
の表現は省；略しである。
観察結果は、〔ｌ〕基体金属（１）中の鳩と８１が内部
酸化され、基体金属表面から２０μｍ１１度の深さまで
のＭｇと８１は全てＭｇＯおよびＳｉｎ、の粒子（２）
としてＮｉ中に分散分布している。（基体金属断面にお
いて酸化−粒子（２）が分散分布する部分を以下、内部
酸化層（３）と呼ぶ、 ）、 （ｉｔ）内部酸化層（３
）内に存在する結晶粒は、粒界に沿ってＭｇＯ＋８ ｉ
ｏ、 Ｏ酸化物が生成しておシ、基体金属（１） Ｃ）
加熱を続けても結晶成長が出来ず、粒界は固定されたｔ
ｔ’ある。〔−〕この様にして、内部酸化層（３）内Ｋ
１１ｌ虜され九粒界が多い場合には、結果として基体金
属断面は、表面近傍に表面とはげ平行に酸化物の存在す
る結晶粒界が連なる断面構造となる。以上の様ｋまとめ
られ石、ｔた、拡散係数に関する酸データを検討する事
により、 （ＩＶ） Ｎｌでは、還元剤であるＭｇ
や８！よりも％酸素の拡散が速いこと。
酸化され、基体金属表面から２０μｍ１１度の深さまで
のＭｇと８１は全てＭｇＯおよびＳｉｎ、の粒子（２）
としてＮｉ中に分散分布している。（基体金属断面にお
いて酸化−粒子（２）が分散分布する部分を以下、内部
酸化層（３）と呼ぶ、 ）、 （ｉｔ）内部酸化層（３
）内に存在する結晶粒は、粒界に沿ってＭｇＯ＋８ ｉ
ｏ、 Ｏ酸化物が生成しておシ、基体金属（１） Ｃ）
加熱を続けても結晶成長が出来ず、粒界は固定されたｔ
ｔ’ある。〔−〕この様にして、内部酸化層（３）内Ｋ
１１ｌ虜され九粒界が多い場合には、結果として基体金
属断面は、表面近傍に表面とはげ平行に酸化物の存在す
る結晶粒界が連なる断面構造となる。以上の様ｋまとめ
られ石、ｔた、拡散係数に関する酸データを検討する事
により、 （ＩＶ） Ｎｌでは、還元剤であるＭｇ
や８！よりも％酸素の拡散が速いこと。
および（Ｖ） ＭｇＯや８１へ勢からなゐ酸化物中の狗
。
。
８ｉ、０の拡散速度は、Ｎｉ中のそれに比して著しく遅
いことが判った。更に、 （ｌｖ）の事項は、蚊観察
試料の如き組成の基体金属と、該基体金属上に電子放射
物質としてアルカリ土類金属酸化物等を有する酸化物陰
極の動作時に生じる還元剤の酸化現象がＭＪｉ−？８ｉ
が基体金属と電子放射物質の界面に拡散して起こる表面
酸化よりはむしろ電子放射物質から熱解離した酸素が基
体金属中和固溶、拡散して内部酸化となり得ることを理
由付けるものであり、上述の観察結果〔：〕はこの可能
性を裏付けている。また（Ｖ）の事項は基体金属の表面
近傍に表面とほぼ平行な酸化物層が連なっていれば、こ
の層がＭｇ、ＳＬ およびＯの拡散制御層となること
を示している。
いことが判った。更に、 （ｌｖ）の事項は、蚊観察
試料の如き組成の基体金属と、該基体金属上に電子放射
物質としてアルカリ土類金属酸化物等を有する酸化物陰
極の動作時に生じる還元剤の酸化現象がＭＪｉ−？８ｉ
が基体金属と電子放射物質の界面に拡散して起こる表面
酸化よりはむしろ電子放射物質から熱解離した酸素が基
体金属中和固溶、拡散して内部酸化となり得ることを理
由付けるものであり、上述の観察結果〔：〕はこの可能
性を裏付けている。また（Ｖ）の事項は基体金属の表面
近傍に表面とほぼ平行な酸化物層が連なっていれば、こ
の層がＭｇ、ＳＬ およびＯの拡散制御層となること
を示している。
以上の実験および検討結果より、第２図に示したような
構造の酸化物陰極を構成することが可能である。図にお
いて、 ０１１は基体金属α埠は電子放射物質、（至）
は還元剤の酸化物粒子の存在する結晶粒界が連なって出
来た拡散制御層である。
構造の酸化物陰極を構成することが可能である。図にお
いて、 ０１１は基体金属α埠は電子放射物質、（至）
は還元剤の酸化物粒子の存在する結晶粒界が連なって出
来た拡散制御層である。
本酸化物陰極においては電子放射物質（２）ＢｍＯから
の遊離Ｂａ生成の為の酸素解離反応は基体金属（ロ）よ
りも外側で起と抄、この解離し九酸素と基体金属内部の
還元剤との反応は拡散制御層（至）で起こるように１両
反応のサイトが分離している。従ってＢａＯの解離で生
じた酸素Ｏ基体金属中への固溶が基体金属中での酸素と
還元剤の反応により規制される。
の遊離Ｂａ生成の為の酸素解離反応は基体金属（ロ）よ
りも外側で起と抄、この解離し九酸素と基体金属内部の
還元剤との反応は拡散制御層（至）で起こるように１両
反応のサイトが分離している。従ってＢａＯの解離で生
じた酸素Ｏ基体金属中への固溶が基体金属中での酸素と
還元剤の反応により規制される。
更に基体金属（ロ）内部の拡散制御層（至）は酸素や還
元剤の拡散を制御する役目を有する。
元剤の拡散を制御する役目を有する。
本発明の目的は、以上の知見に基づき、拡散制御層の位
置を任意に設定するととＫより、還元剤と酸素とＯ反応
の位置を、電子放射物質層とは分離し、かつ、還元剤お
よび酸素の拡散を制御して高性能かつ長寿命の酸化物陰
極構体を提供するととｋＴｏゐ。
置を任意に設定するととＫより、還元剤と酸素とＯ反応
の位置を、電子放射物質層とは分離し、かつ、還元剤お
よび酸素の拡散を制御して高性能かつ長寿命の酸化物陰
極構体を提供するととｋＴｏゐ。
以下、第３図〜第５図を用いて本発明に係る酸化物陰極
構体を詳細に説明する。第３図は本発明の酸化物陰極構
体の要部断面図である。第３図において、に）は電子放
射物質、（２）は基体金属、翰は基体金属内部に形成さ
れた拡散制御層である。拡散制御層−の形成法について
は、実施例を用いて後述す乙。ａＩＦ！、陰極スリーブ
、に）はヒータである。
構体を詳細に説明する。第３図は本発明の酸化物陰極構
体の要部断面図である。第３図において、に）は電子放
射物質、（２）は基体金属、翰は基体金属内部に形成さ
れた拡散制御層である。拡散制御層−の形成法について
は、実施例を用いて後述す乙。ａＩＦ！、陰極スリーブ
、に）はヒータである。
電子放射物質層のうち、最も電子放射に寄与するＢａＯ
は、Ｗ子放射物質四と基体金属（財）の界面近傍で、 Ｂａ０（ｓ） →Ｂａ（Ｉｎ Ｂａ０）＋ Ｏ（ｉｎ
Ｎｌ） ＝ （２）← なる解離反応で遊離Ｂａを生成するとともに１酸素は基
体金属なめであるＮｉ中へ固溶し、基体金属内部へ向か
って拡散する。一方、基体金属中に添加されている還元
剤は基体金属表面に向かって拡散するが、拡散制御層−
が酸素および還元剤の拡散の障壁となる為、拡散制御層
（２）の位置で、例えば還元剤がＭｇの場合、次式の反
応を進行させることが可能であゐ。
は、Ｗ子放射物質四と基体金属（財）の界面近傍で、 Ｂａ０（ｓ） →Ｂａ（Ｉｎ Ｂａ０）＋ Ｏ（ｉｎ
Ｎｌ） ＝ （２）← なる解離反応で遊離Ｂａを生成するとともに１酸素は基
体金属なめであるＮｉ中へ固溶し、基体金属内部へ向か
って拡散する。一方、基体金属中に添加されている還元
剤は基体金属表面に向かって拡散するが、拡散制御層−
が酸素および還元剤の拡散の障壁となる為、拡散制御層
（２）の位置で、例えば還元剤がＭｇの場合、次式の反
応を進行させることが可能であゐ。
Ｍｇ（量ｎ Ｎｉ）＋ ０（ｌｎ Ｎ１）−＋ＭｇＯｍ
ｍ （ａ）化学反応の平衡条件についての一つの指針を
与えるル・シャトリエの法則に従えば、（３）式の反応
が進行することにより、（２）式は平衡が右側にずれる
ことに−１す、遊離ＢａＯ生成反応が進行する。
ｍ （ａ）化学反応の平衡条件についての一つの指針を
与えるル・シャトリエの法則に従えば、（３）式の反応
が進行することにより、（２）式は平衡が右側にずれる
ことに−１す、遊離ＢａＯ生成反応が進行する。
本発明の利点のうち、最大の一つは拡散制御層−の位置
を任意の深さに設定するととによ抄、酸化物陰極の電子
放射特性および喪命を任意に制御することが可能である
ことにある。即ち、距離ｄｘにおいて、濃度差ｄＣがあ
る場合、断面積大を通して時間ｄｔの間に拡散する溶質
の量ｄｍは、ｄｌｎ ＝＝ ＤＡ ｄｃ ｄｔ ｄｘ ・・・・・・（４）
で示される。（４）弐においてＤは溶質の拡散係数であ
る。以下、（４）式を用いて本発明に係る酸化物陰極構
体の動作状態を考える。基体金属と電子放射物質との界
面において基体金属であるＮｉ中に固溶した酸素の機度
をＣ１、拡散制御層の深さをＥｌこの位置における固溶
酸素機度をＣｈＮｉ中の酸素の拡散係数をＤｏｌｎＨ４
とすれば、（４）式は次式の様に書き換えることが出来
る。
を任意の深さに設定するととによ抄、酸化物陰極の電子
放射特性および喪命を任意に制御することが可能である
ことにある。即ち、距離ｄｘにおいて、濃度差ｄＣがあ
る場合、断面積大を通して時間ｄｔの間に拡散する溶質
の量ｄｍは、ｄｌｎ ＝＝ ＤＡ ｄｃ ｄｔ ｄｘ ・・・・・・（４）
で示される。（４）弐においてＤは溶質の拡散係数であ
る。以下、（４）式を用いて本発明に係る酸化物陰極構
体の動作状態を考える。基体金属と電子放射物質との界
面において基体金属であるＮｉ中に固溶した酸素の機度
をＣ１、拡散制御層の深さをＥｌこの位置における固溶
酸素機度をＣｈＮｉ中の酸素の拡散係数をＤｏｌｎＨ４
とすれば、（４）式は次式の様に書き換えることが出来
る。
ＤｏＩｎＭｌは温度のみの関数であ抄、また、Ｃ雪が実
質的に零であると仮定できる条件下においては、Ｎｉ中
への酸素の溶解度は温ＩＩＫよ如決まるので、温度一定
のもとでは、拡散制御層へ向かって拡散する酸素の量は
、拡散制御層の深さＩＫ依存するととＫなる。
質的に零であると仮定できる条件下においては、Ｎｉ中
への酸素の溶解度は温ＩＩＫよ如決まるので、温度一定
のもとでは、拡散制御層へ向かって拡散する酸素の量は
、拡散制御層の深さＩＫ依存するととＫなる。
従って、上述したル・シャトリエの法則によれば遊離Ｂ
ａの生成量は拡散制御層の深さに依存することになる０
式（５）によれば、ｌを小さくすれば遊離Ｂａの生成量
は増すが、ｌの最適値は、電子放射に必要なりａＯ中に
おける遊離Ｂａの量ならびに遊離Ｂａの蒸発速度を考慮
して決定しなければならない、板厚が１５０ｐｍ以下の
基体金属では、ｌとして３カいし２０μｍが望ましい。
ａの生成量は拡散制御層の深さに依存することになる０
式（５）によれば、ｌを小さくすれば遊離Ｂａの生成量
は増すが、ｌの最適値は、電子放射に必要なりａＯ中に
おける遊離Ｂａの量ならびに遊離Ｂａの蒸発速度を考慮
して決定しなければならない、板厚が１５０ｐｍ以下の
基体金属では、ｌとして３カいし２０μｍが望ましい。
ｌが３μ未満では浅いので基体金属表面近くに電子放射
物質と酸化物との反応生成物が出来てしまい、従来のも
のと同じようなエミッションへＯ弊害が残るので好まし
くない。
物質と酸化物との反応生成物が出来てしまい、従来のも
のと同じようなエミッションへＯ弊害が残るので好まし
くない。
２０μを越えると基体金属中の酸素の拡散時間が長くな
り、結果的に新しい酸素の拡散が困離となって遊離Ｂａ
の生成量が減少しエミッションが低下する。
り、結果的に新しい酸素の拡散が困離となって遊離Ｂａ
の生成量が減少しエミッションが低下する。
また、本発明の利点のうち別の一つは、還元剤の酸化反
応が基体金属内部で生じる為、生成した酸化物が電子放
射物質と接触反応して有害物質を形成する可能性が非常
に少ないことから、還元剤の選択の巾が種類および量と
もに大きく広がることである。
応が基体金属内部で生じる為、生成した酸化物が電子放
射物質と接触反応して有害物質を形成する可能性が非常
に少ないことから、還元剤の選択の巾が種類および量と
もに大きく広がることである。
以下、実施例について述べる。
実施例１゜
０．０６重量パーセントの８１を含有する板厚１５０μ
ｍの冷間圧砥され九Ｎ１−８１合金をＣＯとＣＯｌとの
混合気体（ｉ＆会分圧比１：２０）を用いて酸素分圧を
規定した雰囲気下で１０００℃１時間、熱処理を加える
ことによシ表面より約２０μｍの深さＫわた）内部酸化
処理を施した。
ｍの冷間圧砥され九Ｎ１−８１合金をＣＯとＣＯｌとの
混合気体（ｉ＆会分圧比１：２０）を用いて酸素分圧を
規定した雰囲気下で１０００℃１時間、熱処理を加える
ことによシ表面より約２０μｍの深さＫわた）内部酸化
処理を施した。
この処３１１によシ、内部酸化と、圧延時ＫＮｉ−８１
合金中に蓄積された加工歪に基く再結晶現象が同時に進
行し、内部酸化層内に存在する結晶粒は、粒成長が抑制
され、かつ粒界酸化し、粒界は固定された。この結果、
第４図の顕微鏡写真に見られるよう亀、表面よ）８表い
し１２声ｍ。
合金中に蓄積された加工歪に基く再結晶現象が同時に進
行し、内部酸化層内に存在する結晶粒は、粒成長が抑制
され、かつ粒界酸化し、粒界は固定された。この結果、
第４図の顕微鏡写真に見られるよう亀、表面よ）８表い
し１２声ｍ。
平均して約１０μｍの深さに１表面とほぼ平行に酸化物
の存在する結晶粒界の連なる断面構造の拡散制御層を有
する基体金属が得られた。
の存在する結晶粒界の連なる断面構造の拡散制御層を有
する基体金属が得られた。
この後、直径１．３−の円板に打ち抜き、陰極スリーブ
の先端忙溶接し、表面に電子放射物質を塗布した後、１
３インチカラーテレビジョン受像管の電子銃に組み込ん
だ。その後排気、封止、炭酸塩の分解、ゲッターフラッ
シュ等の通常の工程を経て、カラーテレビジョン受儂管
を作製し、寿命試験を行なった。
の先端忙溶接し、表面に電子放射物質を塗布した後、１
３インチカラーテレビジョン受像管の電子銃に組み込ん
だ。その後排気、封止、炭酸塩の分解、ゲッターフラッ
シュ等の通常の工程を経て、カラーテレビジョン受儂管
を作製し、寿命試験を行なった。
この結果、このカラーテレビジョン受儂管の電子放射特
性は、従来の管球に比して、特に長時間の動作において
優れていゐことが見い出された。本結果の代表的な例を
第５図λに示す。
性は、従来の管球に比して、特に長時間の動作において
優れていゐことが見い出された。本結果の代表的な例を
第５図λに示す。
図に示す破線は拡散制御層を有しない従来の酸化物陰極
構体によるもので、実線は上述した様な処理で拡散制御
層を形成したものである。上述した処理で固定された結
晶粒界が、酸素および還元剤の拡散の障壁となシ、還元
剤と酸素の反応がこの位置で進行する、ことは、寿命試
験後の基体金属断面のＥＰＭＡによる測定で確認された
。
構体によるもので、実線は上述した様な処理で拡散制御
層を形成したものである。上述した処理で固定された結
晶粒界が、酸素および還元剤の拡散の障壁となシ、還元
剤と酸素の反応がこの位置で進行する、ことは、寿命試
験後の基体金属断面のＥＰＭＡによる測定で確認された
。
実施例２゜
０．０８重量パーセン）ＯＭｇを含有する板厚１２０μ
ｍのＮｉ−Ｍｇ 合金を結晶粒を粗大化させる為、乾水
素気流中で１０００℃１０分、加熱後片側表面を約２０
μｍ研削し、表両近傍に加工歪を与えた。この後、ＣＯ
とＣＯ３の混合気体（混合分圧比、１：２５）を用いて
酸素分圧を規定した＄１！気下で、１０００℃、１時間
の熱処理を加えるととにより、表面より、約２０μｍの
深さＫわたり内部酸化処理を施した。この結果、表面よ
シ１５〜２０μｍ１平均して約１８μｍの深さに表面と
はぼ平行に酸化物の存在する結晶粒界の連なる断面構造
を有す石基体金属が得られた。
ｍのＮｉ−Ｍｇ 合金を結晶粒を粗大化させる為、乾水
素気流中で１０００℃１０分、加熱後片側表面を約２０
μｍ研削し、表両近傍に加工歪を与えた。この後、ＣＯ
とＣＯ３の混合気体（混合分圧比、１：２５）を用いて
酸素分圧を規定した＄１！気下で、１０００℃、１時間
の熱処理を加えるととにより、表面より、約２０μｍの
深さＫわたり内部酸化処理を施した。この結果、表面よ
シ１５〜２０μｍ１平均して約１８μｍの深さに表面と
はぼ平行に酸化物の存在する結晶粒界の連なる断面構造
を有す石基体金属が得られた。
実施例１と比べて、内部酸化層厚が同じであるにもかか
わらず粒界が深い位置に固定されるのけ、合金中のＭｇ
の蒸気圧が高いので試料が平衡温度に対し、酸素が供給
されるまで表面から。
わらず粒界が深い位置に固定されるのけ、合金中のＭｇ
の蒸気圧が高いので試料が平衡温度に対し、酸素が供給
されるまで表面から。
選択的に蒸発して、表面ごく近傍のＭｇ濃度が低くなり
内部酸化粒の密度が小さくなり、粒成長の抑制効果が小
と３つたためである。この後、直径１．３閣の円板に打
ち抜き面研削を行なった面即ち拡散制御層が形成された
面が電子放射物質の塗布面になるようにスリーブに固定
、実施例１と同様の工程を経てテレビジョン受儂管を作
製し寿命試験を行なった。この結果、実施例１同様、従
来の管球に比べて長時間の動作後も安定した電子放射特
性を示すことが分かった。
内部酸化粒の密度が小さくなり、粒成長の抑制効果が小
と３つたためである。この後、直径１．３閣の円板に打
ち抜き面研削を行なった面即ち拡散制御層が形成された
面が電子放射物質の塗布面になるようにスリーブに固定
、実施例１と同様の工程を経てテレビジョン受儂管を作
製し寿命試験を行なった。この結果、実施例１同様、従
来の管球に比べて長時間の動作後も安定した電子放射特
性を示すことが分かった。
第５図Ｂの実線は実施例２．破線は比較例の寿命試験結
果を示す。
果を示す。
実施例３゜
０．１３−のＺｒを含有すゐ板厚５５μｍのＮ１−Ｚｒ
合金を乾水素気流中で１０００℃１０分加熱後、片側表
面を５μｍ研削、表面近傍に加工歪を与えた。この後、
ＣＯとＣＯ雪の混合気体（混合分圧比、１：２０）を用
いて酸素分圧を規定した雰囲気下で１０００℃１０分の
熱処理を加えることＫよシ表面より約８μｍの深さに、
内部酸化処理を施した。この結果１表面より平均して約
５μｍの深さに表面とはげ平行に酸化物の存在する結晶
粒界の連なる断藺構造を有する基体金属が得られた。こ
の後、実施例２と同様の工程を経てテレビジョン受儂管
を作製し寿命試験を行かった。
合金を乾水素気流中で１０００℃１０分加熱後、片側表
面を５μｍ研削、表面近傍に加工歪を与えた。この後、
ＣＯとＣＯ雪の混合気体（混合分圧比、１：２０）を用
いて酸素分圧を規定した雰囲気下で１０００℃１０分の
熱処理を加えることＫよシ表面より約８μｍの深さに、
内部酸化処理を施した。この結果１表面より平均して約
５μｍの深さに表面とはげ平行に酸化物の存在する結晶
粒界の連なる断藺構造を有する基体金属が得られた。こ
の後、実施例２と同様の工程を経てテレビジョン受儂管
を作製し寿命試験を行かった。
内部酸化処理以外は同一の処理を行なったものが比較的
短時間から急激にエミッションが低下した（第５図Ｃの
破ｍｌ）のに対し、本実施例（第５図Ｃの実線）Ｋよる
ものは長時間の動作後も安定したエミッションを示した
。
短時間から急激にエミッションが低下した（第５図Ｃの
破ｍｌ）のに対し、本実施例（第５図Ｃの実線）Ｋよる
ものは長時間の動作後も安定したエミッションを示した
。
以上の実施例では表面近傍に加工歪を与える方法として
、冷間圧延、面研削を使用したが加工歪を与える方法は
これに限られるものではなく、均一な加工歪が与えられ
るものであれば、ショットピーニング、サンドブラスト
、あるいはガラスホーニング等でもよい、また、内部酸
化処理に使用し得るガスもＣＯ−Ｃｏ、に限られるもの
ではなく不活性ガス＋酸素ガス、Ｈ，＋Ｈ，０ガス等酸
素分圧を規定できるものであればよい。
、冷間圧延、面研削を使用したが加工歪を与える方法は
これに限られるものではなく、均一な加工歪が与えられ
るものであれば、ショットピーニング、サンドブラスト
、あるいはガラスホーニング等でもよい、また、内部酸
化処理に使用し得るガスもＣＯ−Ｃｏ、に限られるもの
ではなく不活性ガス＋酸素ガス、Ｈ，＋Ｈ，０ガス等酸
素分圧を規定できるものであればよい。
また、本実施例においては８ ｉ 、Ｍｇ 、Ｚｒ を
還元剤として含むＮｉ基合金を用いたが、この他Ｗ、Ａ
Ｉ 、ＴＩ 。
還元剤として含むＮｉ基合金を用いたが、この他Ｗ、Ａ
Ｉ 、ＴＩ 。
Ｙ、Ｃｅ、Ｌｍ、Ｈｆを始め、Ｂａ、Ｃｍ、８ｒ、８ｃ
を含むＮｌ基合金についても、同様の拡散制御層を形成
することができ石。
を含むＮｌ基合金についても、同様の拡散制御層を形成
することができ石。
以上、説明してきた様に、本発明は、酸化物陰極構体用
基体金属新面の金属組織に着目して、酸化物陰極を詳細
に調ぺた結果得られた電子放射物質からの酸素の解離反
応とこの酸素と還元剤との反応のサイトを分離させるこ
とが可能であり、更に両反応サイトの間に酸素および還
元剤の、拡散制御層を形成することが可能であるという
発見に基〈。即ち、本発明は、基体金属中の酸素および
還元剤の拡散の障壁となる拡散制御層を、基体金属内部
に設け、電子放射物質からの酸素の解離と、この酸素と
還元剤との反応の場所を分離し、かつ酸素および還元剤
の拡散の制御を行なうものであり、上記拡散制御層の形
成深さを変えるととＫより、酸化物陰極の電子放射特性
および寿命を任意に制御でき、しかも広範ｌＩＫわたっ
て還元剤の選択ができる等の利点を有するものである。
基体金属新面の金属組織に着目して、酸化物陰極を詳細
に調ぺた結果得られた電子放射物質からの酸素の解離反
応とこの酸素と還元剤との反応のサイトを分離させるこ
とが可能であり、更に両反応サイトの間に酸素および還
元剤の、拡散制御層を形成することが可能であるという
発見に基〈。即ち、本発明は、基体金属中の酸素および
還元剤の拡散の障壁となる拡散制御層を、基体金属内部
に設け、電子放射物質からの酸素の解離と、この酸素と
還元剤との反応の場所を分離し、かつ酸素および還元剤
の拡散の制御を行なうものであり、上記拡散制御層の形
成深さを変えるととＫより、酸化物陰極の電子放射特性
および寿命を任意に制御でき、しかも広範ｌＩＫわたっ
て還元剤の選択ができる等の利点を有するものである。
面写真、Ｂはその模式図、第２図は本発明の酸化物陰極
の動作機構を説明する図、第３図は本発明に係る酸化物
陰極構体の要部断面図、第４図は零り 発明の基体金属矛拡散制御層を拡大した顕微鏡写真、第
５図は本発明の酸化物陰極構体の電子放射特性を説明す
る図である。 １２．２２・・・電子放射物質 １１．２１・・・基体
金属１３．２３・・・拡散制御層 ２４・・・・陰極
スリーブ２５・・・ ヒータ （７３１７） 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほ
か１名）第 １ 図 第２図 ／Ｚ 第８図 第４図
の動作機構を説明する図、第３図は本発明に係る酸化物
陰極構体の要部断面図、第４図は零り 発明の基体金属矛拡散制御層を拡大した顕微鏡写真、第
５図は本発明の酸化物陰極構体の電子放射特性を説明す
る図である。 １２．２２・・・電子放射物質 １１．２１・・・基体
金属１３．２３・・・拡散制御層 ２４・・・・陰極
スリーブ２５・・・ ヒータ （７３１７） 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほ
か１名）第 １ 図 第２図 ／Ｚ 第８図 第４図
Claims (4)
- （１）電子放射物質と該電子放射物質が一方の表面に塗
布された微量な還元性元素を含有する主としてニッケル
よりなる基体金属を有する酸化物陰極構体において咳基
体金属の少なくとも電子放射物質が塗布された儒に近い
基体金属内部に酸素および、また紘還元剤の拡散制御層
を有することを特徴とする酸化物陰極構体。 - （２）還元性元素が、！グネシウム、ジルコニウム。 タングステン、アルミニウム、ケイ素、チタニウム、バ
リウム、ストロンチウム、カルシウム。 スカンジウム、イツトリウム、セリウム、ランタン、ハ
フニウムのうち少くとも一つからなりかつ拡散制御層が
上記元素の酸化物からなることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の酸化物陰極構体。 - （３）基体金属が１５０μｍ以下の板厚を有することを
特徴とする特許請求の範囲第１項および第２項記載の酸
化物陰極構体。 - （４）拡散制御層が、電子放射物質が塗布された側の基
体金属表面より３ないし２０μｍの範囲内に形成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の酸化
物陰極構体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56137703A JPS5840731A (ja) | 1981-09-03 | 1981-09-03 | 酸化物陰極構体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56137703A JPS5840731A (ja) | 1981-09-03 | 1981-09-03 | 酸化物陰極構体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5840731A true JPS5840731A (ja) | 1983-03-09 |
| JPS648892B2 JPS648892B2 (ja) | 1989-02-15 |
Family
ID=15204838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56137703A Granted JPS5840731A (ja) | 1981-09-03 | 1981-09-03 | 酸化物陰極構体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5840731A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6288241A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | 電子菅用陰極 |
| JPS6288240A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | 電子管用陰極 |
| JPS6288239A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | 電子管用陰極 |
| KR19990045119A (ko) * | 1997-11-29 | 1999-06-25 | 김영남 | 음극선관용 함침형 캐소드 구조체 및 그 제조방법 |
| KR20000034114A (ko) * | 1998-11-27 | 2000-06-15 | 김영남 | 환원제가 투입된 음극선관의 산화물 캐소드와 그 제조방법 |
-
1981
- 1981-09-03 JP JP56137703A patent/JPS5840731A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6288241A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | 電子菅用陰極 |
| JPS6288240A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | 電子管用陰極 |
| JPS6288239A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | 電子管用陰極 |
| KR19990045119A (ko) * | 1997-11-29 | 1999-06-25 | 김영남 | 음극선관용 함침형 캐소드 구조체 및 그 제조방법 |
| KR20000034114A (ko) * | 1998-11-27 | 2000-06-15 | 김영남 | 환원제가 투입된 음극선관의 산화물 캐소드와 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS648892B2 (ja) | 1989-02-15 |
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