JPS59149622A - 酸化物陰極構体 - Google Patents

酸化物陰極構体

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JPS59149622A
JPS59149622A JP58018197A JP1819783A JPS59149622A JP S59149622 A JPS59149622 A JP S59149622A JP 58018197 A JP58018197 A JP 58018197A JP 1819783 A JP1819783 A JP 1819783A JP S59149622 A JPS59149622 A JP S59149622A
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JP
Japan
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sleeve
calcium
cathode
cerium
chromium
Prior art date
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Pending
Application number
JP58018197A
Other languages
English (en)
Inventor
Sakae Kimura
木村 栄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP58018197A priority Critical patent/JPS59149622A/ja
Publication of JPS59149622A publication Critical patent/JPS59149622A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details 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
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/13Solid thermionic cathodes
    • H01J1/20Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
    • H01J1/26Supports for the emissive material

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は酸化物陰極構体、特に酸化物陰極構体のスリー
ブ材の改良に関する。
〔発明の技術的背景〕
最近の陰極線管、特にカラーブラウン管は、電源を投入
後、数秒以内に出画する所謂速動形となっている。これ
には、カソードスリーブにニッケルクロム系合金を用い
、陰極製造工程中に湿水素雰囲気中加熱することにより
表面にクロムを主成分とする暗色な酸化物層を形成せし
め(以下黒化処理と称する)、熱放射率を増大させ(た
とえばニッケルの0.2に対し、0.8に増大させ)、
高温(定常動作温度)時における熱放散を増加し、かつ
増大した熱損失に見合う大きいヒータ電力を投入するこ
とで急速な温度上昇を可能とするものである。更にまた
、陰極構体自体の熱容量の低減比、も、連動化及び省電
力化(二効来があり、カソードスリーブの薄肉化が進め
られ、そのための強化材料、例えばニッケルークロム−
タングステン合金からなるカソードスリーブ材料(特開
昭53−119662号)の開発等がなされ、実用化さ
れている。
また、スリーブ材の黒化に伴なうスリーブ形状の経時変
化を防止するために1000℃以上でクロムよりも酸化
し易くかつ拡散速度が大きい元素を上限を5重量%添加
した材料も特開昭51−10756号に提案されている
1例として第1図にカラーブラウン管のインライン構造
電子銃の陰極周辺の側面図を示す。第1図において、1
は板状の第1グリツド、2は第1グリツド保持用ストラ
ツプ、3はカソード本体で、表面に酸化物層4−1を形
成したカソードスリーブ4とカソードベースメタル5と
その上に塗布された電子放射物質6とから成っている。
7はカソード本体支持円筒で、3方向からカソード本体
支−持子8を介してカソード本体3を保持している。
9はカソードサポートで、この方ソードサポート9はカ
ソード保持用ストラップ10によって保持される。11
はヒータストラップで、前記第1グリツド用およびカソ
ード用の2つのストランプ2゜10とともにたとえば多
孔質ガラスでなる電極支柱12(二埋設固定される。以
上の組立体のカソードサポート9の中(二カソード本体
3を支持したカソード本体支持、円筒7を挿入し、エア
ーマイクロを使用して第1グリツドとカソード間ギャッ
プを測定しながら両者を溶接し固着する。次いでヒータ
支持板13に支持されたヒータ14をカソードスリーブ
4内に挿入し、ヒータ支持板13はヒータストラップ1
1によって固定される。ヒータを固定した後に15部分
を切除する。16は以上の組立体がマウントされるステ
ムである。
第2図はカソード本体3の詳細図である。第2図におい
て、5はカソードベースメタルで、4のカソードスリー
ブの内側に圧入溶接されている。
このスリーブ4は一般に市販されているニクロム管(ク
ロム20重量%、ニッケル80重量%)あるいは強化ニ
ッケルークロム材(タングステン4重量%、クロム20
重量%、ニッケル76重量%)で構成されていて、陰極
加工工程中で湿式水素炉で表面を酸化している。14は
加熱用ヒータで、カソードスリーブ4を加熱する。この
スリーブ4の表面は熱放散がよく内面もまた熱吸収がよ
い速動形陰極の基本を構成している。
〔背景技術の問題点〕
前記したように、速動形陰極の速動性は主として、カソ
ードスリーブ表面に形成される暗緑色のクロムの酸化物
層の形成に基づく。
この酸化クロム層は、03〜2.5μm程度の厚さを有
する。近年の製造工程の自動化の普及に伴ない、寸法精
度を正確に維持することは生産性向上のため必須条件と
なっている。ところが、これまでの表面に酸化クロム層
を形成せしめたカソードスリーブではしばしば製造組立
工程における自動機器の稼動率が低下する事態が発生し
た。その原因を調査した結果、自動機器における1チヤ
ツキング“工程、あるいはゝ移送“工程において、治具
によってカソードスリーブ表面のクロム酸化層が一部擦
り取られる、あるいは剥ぎ取られ、その結果クロム酸化
物粉末が自動機器の不都合な筒所に付着、堆積し、カソ
ードスリーブの正確な位置が確保されなくなるためであ
ることが判明した。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、カソードスリーブの表面に形成された
暗緑色のクロム酸化物層の固着性を改善し、製造組立工
程におけるクロム酸化物層の脱落を防止することによっ
て速動形の酸化物陰極構体の生産性を向上させることに
ある。
〔発明の概要〕
本発明は、内部にヒータが配設された薄肉スリーブと、
このスリーブに収付けられ、その表面に電子放射物質が
塗布されたベースメタルとを具備し、前記スリーブが5
〜35重量%のクロムを含有するニッケル合金からなり
、かっ、前記スリーブの表面にクロムを主体とする酸化
層を形成した酸化物陰極構体において、前記スリーブが
、セリウム、カルシウムのうち、少なくとも一方の元素
を含有することを特徴とする酸化物陰極構体である。
本発明に係るセリウム及びカルシウムの含有量はセリウ
ム単独の場合にはセリウムは0.02〜010原子数%
、カルシウム単独の場合にはカルシウムは0.03〜0
10原子数%、セリウムとカルシウム複合の場合にはセ
リウムとカルシウムの合計が、0.02〜0.10原子
数%の範囲である。
セリウムあるいはカルシウムは、ニッケルークロム系合
金原料の溶解時に所定量添加され、その後、従来のスリ
ーブUIIと全く同様の方法、即ち、鍛造、圧延、深絞
り、引抜の工程によりスリーブ化される。このようにし
て得られたスリーブを黒化処理してカソードに組込んだ
陰極構体においては、製造組立工程における自動機器の
稼動率は著しく改善された。また、本発明の陰極構体な
カラーブラウン管に組込み、陰極寿命特性を測定したと
ころ、何ら障害を生ずることなく、良好な結果を得るこ
とができた。
以下、実施例を用いて更に詳[7く説明する。
〔発明の実施例〕
表1に示す組成のニッケルークロム系合金を真空溶解し
、鍛造、圧延、深絞り、引抜の加工工程を経て直径1.
 g 7I1mのスリーブを作成した。なお、真空溶解
は、10”−’Torrまで溶解炉チャンバーを真空排
気した後高周波誘導により加熱し、溶解後アルゴンをチ
ャージした後ニッケル箔に包まれた添加物を溶湯中の落
下せしめ、所定時間撹拌後、溶解炉内で鋳型内に注湯し
た。また、加工工程中速度に、水素中加熱による焼鈍処
理を施こした。
スリーブは、適当な長さに切断された後、露点20°C
の水素気流中1050℃、10分間加熱し、黒化処理を
施した。黒化処理したスリーブをカソード自動組立機に
供給し、スリーブ内にベースメタルを圧入し、レーザー
で溶接する工程、スリーブのベースメタルが圧入されて
いる端部と反対の端部近傍の外側に120°間隔で3箇
所ストラツプをレーザーし、溶接する工程等を経てスリ
ーブとベースメタルとストランプとを一体化させた基礎
構体を製造した。その後、電子放射物質のベースメタル
上への塗布、ストラップのホルダーへの取付等の工程を
経て、第2図のようにカソード構体として、カラーブラ
ウン管の電子銃として組立て、陰極特性等を評価した。
カソード自動組立工程中におけるクロム酸化物粉末の脱
落による重量減をスリーブ材組成別にカソード自動組立
機の平均組立機の平均稼動率と共に表1に示した。
表   1 N!−千午合 組立工程中の重量減とはカソード自動組立機に供給前の
各素材1000個の総重量和からスリーブどベースメタ
ルとストランプが一体となった基礎構体1000(t!
!Iの総重量和を引いた差を各素材1000個の総M”
&で除した割合を意味し、これを標準的なニッケルー2
0重量%(22原子%)クロム材を100どしたときの
相対値で示した。またカソード目動組立機の稼動率は作
業開始時から終了時までの作業時間に対して、休止する
ことなく稼動した時間の割合を百分率で示したものであ
る。
表1に示されているように、ニッケルークロム合金およ
び強化ニッケルークロム合金、即ちニッケルークロム−
タングステン合金、ニッケルークロム−コバルト合金、
およびニッケルークロム合金に徹t T iを添加した
合金に、カルシウムあるいはセリウムを単独であるいは
混合で微量添加した合金は、組立工程中に脱落するクロ
ム酸化物層の溺がニッケルークロム合金の1/3〜1/
4に低減され、カソード自動組立機の稼動率が飛躍的に
向上し、生産性を大巾に改善することができた。
また、これらのスリーブを用いて製作した陰極構体を電
子銃に糾込み、所定の工程によりカラーブラウン管を製
造し、3000時間の強制寿命試験を行なったところ何
ら特性上の問題は生ぜず、カルシウムあるいはセリウム
の添加が電子管特性に何ら悪書を及ぼすことがないこと
が示された。
本発明に係るスリーブの金属組成について述べる。クロ
ムは暗黒色酸化物を生成させるのに必要な元素であり、
カルシウム、セリウムはクロムの暗黒色酸化物の固着性
を改善するのに必要な元素である。クロムは、35原子
%をこえると加工性、!1゛ろ゛に熱間加」−・1イ1
を害し、5原ト%未/81’5では連動性を得るための
黒色酸化層の安定性を得るのに困難となる。セリウムあ
るいはカルシウムはとも(二、0.01原子%末謂では
クロム酸化層の固着性に顕著な影響を与えず、02原子
%をこえると加工性を害することになる。
」−記の本発明に係る合金の組成の好ましい範囲はクロ
ムは15原子%〜27原子%、添加剤のカルシウムは単
独添加の場合0.03原子%〜0.10原子%、セリウ
ムは単独添加の場合0.02原子%〜0.10原子%で
、カルシウムとセリウムとを複合添加する場合は、セリ
ウムとカルシウムの総計が0.02原子%〜o1o原子
%の範囲である。
また、セリウムを主成分とする市販のミツシュメタル(
例えば45〜50重景%セリウム、22〜25重量%ラ
ンタン、18重量%ネオジム、5重用%プラセオジム、
1重量%サマリウム、残り他のランタニド)を添加して
も同様のクロム酸化層固着効果力脣忍められ、その場合
の好ましい添加殴はセリウム量(二注目して0.01重
量%〜0.05重は%である。
この他、実施例で示したような強化のための添加剤タン
グステン、コバルト、あるいはチタンが添加されている
場合にも、カルシウム乃至セリウムの添加効果は有効で
あり、クロム酸化物の固着性を改善することが確められ
た。特に、コバルトで強化されたニッケルクロム材のス
9−7’において、クロム酸化物の固着性は極めて良く
、セリウムあるいはカルシウムの添加による効果が最も
顕著なものとなるという特長を有している。
更にまた、本発明の陰極構体を具備した電子銃を配設し
た陰極線管は、速動性を有すると共に、衝撃 あるいは
振動によるカソードスリーブ表面のクロム酸化物層の脱
落も少なく、従って耐電圧特性が良好となるという効果
も兼ね具えている。
このように、本発明の陰極構体な用いれば、生産性を大
いに向上することが可能となり、しかも、管特性も良好
な陰極線管を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はカラーブラウン管の電子銃の陰極周辺の一部断
面にて側面を示す説明図、第2図はカソード本体のAは
平面図、Bは断面図である。 4・・スリーブ、     4−1・・・酸化物層、5
・・・ベースメタル、  6・・・電子放射物質、8・
・・カソード本体支持子、14・・・ヒータ。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑(はが1名)第  1
 図 第  2 図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  内部にヒータが配設された薄肉スリーブと、
    このスリーブに取付けられ、その表面に電子放射物質が
    塗布されたベースメタルとを具備し、前記スリーブが少
    なくとも5〜35原子%のクロムを含有するニッケル合
    金からなり、がっ、前記スリーブの表面にクロムを主体
    とする酸化層を形成した酸化物陰極構体において、前記
    スリーブが、セリウム、カルシウムのうち、少なくとも
    一方の元素を含有することを特徴とする酸化物陰極構体
  2. (2)前記セリウム及びカルシウムの含有量は、セリウ
    ム単独の場合にはセリウムは0.02〜0.10原子数
    %、カルシウム単独の場合にはカルシウムは0.03〜
    010原子数%、セリウムとカルシウム複合の場合には
    セリウムとカルシウムの合計が、
JP58018197A 1983-02-08 1983-02-08 酸化物陰極構体 Pending JPS59149622A (ja)

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