JPS5991625A - 酸化物陰極の製造方法 - Google Patents
酸化物陰極の製造方法Info
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- JPS5991625A JPS5991625A JP57203010A JP20301082A JPS5991625A JP S5991625 A JPS5991625 A JP S5991625A JP 57203010 A JP57203010 A JP 57203010A JP 20301082 A JP20301082 A JP 20301082A JP S5991625 A JPS5991625 A JP S5991625A
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- oxide
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/04—Manufacture of electrodes or electrode systems of thermionic cathodes
- H01J9/042—Manufacture, activation of the emissive part
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (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】
産業上の利用分野
本発明は、電子管陰極用フィラメント等に用いられる酸
化物陰極およびその製造方法に関するものである。
化物陰極およびその製造方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
電子管陰極用フィラメント特に線状フィラメントは、酸
化ロジウムを含有させたタングステン合金などから成る
直径１０〜３ｏμｍという極めて細い芯線に電子放射性
物質として炭酸バリウム・カルシウム・ストロンチウム
などのアルカリ＋（イＩ金属炭酸塩の微粉末を膜厚１ｏ
〜１５μｍ程度で被覆したものが使用されている。この
芯線に、１〕１１記の炭酸塩粉末を被覆する方法として
、いわゆる電着法が一般に用いられている。すなわち、
長尺の芯線に連続的に電着を行ない、そのま捷巻粋にて
巻枠かも取９出して使用する。さらに、上記芯線を管球
内に組込んだのち陰極線管等の管内を高真空下にして、
４００℃程度の温度で焼成し、電ｊｔ１＾゛・１に含首
れる４１機溶媒および糸、１１γ１剤を分解除去する。
化ロジウムを含有させたタングステン合金などから成る
直径１０〜３ｏμｍという極めて細い芯線に電子放射性
物質として炭酸バリウム・カルシウム・ストロンチウム
などのアルカリ＋（イＩ金属炭酸塩の微粉末を膜厚１ｏ
〜１５μｍ程度で被覆したものが使用されている。この
芯線に、１〕１１記の炭酸塩粉末を被覆する方法として
、いわゆる電着法が一般に用いられている。すなわち、
長尺の芯線に連続的に電着を行ない、そのま捷巻粋にて
巻枠かも取９出して使用する。さらに、上記芯線を管球
内に組込んだのち陰極線管等の管内を高真空下にして、
４００℃程度の温度で焼成し、電ｊｔ１＾゛・１に含首
れる４１機溶媒および糸、１１γ１剤を分解除去する。
その後、９６０℃程度の温度で焼成させると、アルカリ
土類金属炭酸塩は酸化物［（Ｂａ−８ｒ・Ｃａ）Ｏ］に
変性する。しかる後、１１００℃程度の温度で、活性化
すなわち酸化物の酸素をとって、遊離ＢＩＬ、 Ｓｒ
、 Ｃａ を作ってドナー電子密度を」二げる。こう
して、陰極線管が形成される。
土類金属炭酸塩は酸化物［（Ｂａ−８ｒ・Ｃａ）Ｏ］に
変性する。しかる後、１１００℃程度の温度で、活性化
すなわち酸化物の酸素をとって、遊離ＢＩＬ、 Ｓｒ
、 Ｃａ を作ってドナー電子密度を」二げる。こう
して、陰極線管が形成される。
しかし、このよう寿従来の製造法では、高い電子放出密
度を有しかつ長時間にわたり安定な放出電流をとりたず
ことができなかった。この理由は従来の電着法に問題が
あると思われる。従来の電着液の問題点を次に述べる。
度を有しかつ長時間にわたり安定な放出電流をとりたず
ことができなかった。この理由は従来の電着法に問題が
あると思われる。従来の電着液の問題点を次に述べる。
従来の方法では、有機溶媒に溶りやすく、４００°Ｃ以
下で容易に分解できる二１−口セルロースからなる結着
剤を電着層の機械的強度を向」ニさせる目的で電着液に
添加している。まだ、効率よく電着させるために、電解
’Ｒ）−（、ＣＣ（ＧＨｘ）ｓ−Ｎ−ＲＩＸ ｆ示され
る第４級アンモニウム塩を電着液に添加している。ここ
でＲは炭素数１２〜１８のアルキ／Ｉ／基、Ｘはハロゲ
ンである。電着した芯線に列し電流を通じるがもしくは
外１■から芯ゎ＋Ｓを加ｐＨすることにょシ、結着剤と
電解質を分解除去していた。
下で容易に分解できる二１−口セルロースからなる結着
剤を電着層の機械的強度を向」ニさせる目的で電着液に
添加している。まだ、効率よく電着させるために、電解
’Ｒ）−（、ＣＣ（ＧＨｘ）ｓ−Ｎ−ＲＩＸ ｆ示され
る第４級アンモニウム塩を電着液に添加している。ここ
でＲは炭素数１２〜１８のアルキ／Ｉ／基、Ｘはハロゲ
ンである。電着した芯線に列し電流を通じるがもしくは
外１■から芯ゎ＋Ｓを加ｐＨすることにょシ、結着剤と
電解質を分解除去していた。
ところが、本発明者らの検討の結果、従来電解質と結着
剤に次のような問題があることが判明した。まず、従来
の電解質では活性化の段階において、電着液中のハロゲ
ンがＢａ、 Ｓｒ、 Ｃａと結合して、ドナー電子密度
を上けることを妨げていると〜とがわかった。まだ、ニ
トロセルロ−ス結着剤を用いることにより、被覆炭酸塩
の機械的強度の向上は見込まれ颯が、芯線の長尺方向に
わたり電着層の膜厚が均一でないことと、被覆炭酸塩の
粒度がそろっていないことなどの理由により、高い電子
放出密度は得ら訃なかった。
剤に次のような問題があることが判明した。まず、従来
の電解質では活性化の段階において、電着液中のハロゲ
ンがＢａ、 Ｓｒ、 Ｃａと結合して、ドナー電子密度
を上けることを妨げていると〜とがわかった。まだ、ニ
トロセルロ−ス結着剤を用いることにより、被覆炭酸塩
の機械的強度の向上は見込まれ颯が、芯線の長尺方向に
わたり電着層の膜厚が均一でないことと、被覆炭酸塩の
粒度がそろっていないことなどの理由により、高い電子
放出密度は得ら訃なかった。
発明の目的
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、ハロゲンを
含まない還元性元素を含む電解質を用い、活性化におい
て主成分たるアルカリ土類金属酸化物を還元して活性化
し、原子状のアルカリ土類金属とすることにより、高電
子放出密度を可能にした酸化物陰極およびその製造方法
を提供するものである。
含まない還元性元素を含む電解質を用い、活性化におい
て主成分たるアルカリ土類金属酸化物を還元して活性化
し、原子状のアルカリ土類金属とすることにより、高電
子放出密度を可能にした酸化物陰極およびその製造方法
を提供するものである。
発明の構成
本発明者らは、電着液の成分として、電子放射性物質の
主成分たるアルカリ土類金属炭酸塩および一般式［（Ｎ
Ｈ４Ｎ ＭｙＯｚ ）］ （Ｍは還元性元素）で示され
るアンモニウム塩を含む電解質を加えることにより、高
電子放出密度をもつアルカリ土類金属酸化物を形成可能
としたものである。
主成分たるアルカリ土類金属炭酸塩および一般式［（Ｎ
Ｈ４Ｎ ＭｙＯｚ ）］ （Ｍは還元性元素）で示され
るアンモニウム塩を含む電解質を加えることにより、高
電子放出密度をもつアルカリ土類金属酸化物を形成可能
としたものである。
実施例の説明
メチルエチルケ１〜ンなどのケ１ーン類ヲ２ ５〜３０
重量バーセント、イソプロピルアルコールなどの７ １
ｖ コ− ）ｖｌｑ 全２５〜３０Ｍ量パーセン） ヲ
含ム有機溶媒中に、電子放射性物質となるアルカリ土類
金属炭酸塩を１０〜４０Ｍ量パーセントと結着剤を３〜
１０重量パーナンド加えて電着液を作成する。結着剤と
しては、アルカリ土類金属炭酸塩とのなじみを考慮する
とボリメククリル酸メチルなどの有機ガラスを用いるこ
とが望ましい。上記電着液に、さらに本発明における一
般式（（ＮＨ４ ）Ｘ ＭＹ ＯＺ 〕で示されるアン
モニウム塩と、有機ガラスとなじみのよい有機電解質と
して・一般式（ ＣＨ３（ＣＲｚ）ｘ ＣＯＮＨ２ 〕
で示されるアルキルアミドと一般式（ Ｃ３Ｈ５（Ｃ！
（２）Ｙ ＯＨ−（：Ｈ（Ｃ）ｉｚ）ｚＣＯＮＨ２１で
示されるアルキルアミドを電解質として若干添加させる
。一般式Ｃ（ＮＨ４）Ｘ ＭｒＯｚ ：］で示されるア
ンモニウム塩としてたとえばタンクヌテン酸アンモニウ
ム（ＮＨ４）２ＷＯ４、一般式［ ＣＨｇ（ＣＨ２）ｘ
ＣＯＮＨ２）で示されるアルキルアミドとしてたとえ
ばラウリン酸アミドＣＨｓ（ＣＨ２） Ｉｏ ＣＯＮＨ
２、一般式Ｃ ＣＨｘ （ＣＨ２） ＹＣＨ＝ＣＨ（Ｏ
Ｈ２）ｚ ＣＯＮＨ２ ）で示される７ ／Ｌ／キルア
ミドとしてたとえばオレイン酸アミド（ｊＨ３（ＯＨ２
）７０Ｈ二ＣＢ（ＣＨ２）７ ＣＯＮＨ２ を使用ずれ
ばよい。
重量バーセント、イソプロピルアルコールなどの７ １
ｖ コ− ）ｖｌｑ 全２５〜３０Ｍ量パーセン） ヲ
含ム有機溶媒中に、電子放射性物質となるアルカリ土類
金属炭酸塩を１０〜４０Ｍ量パーセントと結着剤を３〜
１０重量パーナンド加えて電着液を作成する。結着剤と
しては、アルカリ土類金属炭酸塩とのなじみを考慮する
とボリメククリル酸メチルなどの有機ガラスを用いるこ
とが望ましい。上記電着液に、さらに本発明における一
般式（（ＮＨ４ ）Ｘ ＭＹ ＯＺ 〕で示されるアン
モニウム塩と、有機ガラスとなじみのよい有機電解質と
して・一般式（ ＣＨ３（ＣＲｚ）ｘ ＣＯＮＨ２ 〕
で示されるアルキルアミドと一般式（ Ｃ３Ｈ５（Ｃ！
（２）Ｙ ＯＨ−（：Ｈ（Ｃ）ｉｚ）ｚＣＯＮＨ２１で
示されるアルキルアミドを電解質として若干添加させる
。一般式Ｃ（ＮＨ４）Ｘ ＭｒＯｚ ：］で示されるア
ンモニウム塩としてたとえばタンクヌテン酸アンモニウ
ム（ＮＨ４）２ＷＯ４、一般式［ ＣＨｇ（ＣＨ２）ｘ
ＣＯＮＨ２）で示されるアルキルアミドとしてたとえ
ばラウリン酸アミドＣＨｓ（ＣＨ２） Ｉｏ ＣＯＮＨ
２、一般式Ｃ ＣＨｘ （ＣＨ２） ＹＣＨ＝ＣＨ（Ｏ
Ｈ２）ｚ ＣＯＮＨ２ ）で示される７ ／Ｌ／キルア
ミドとしてたとえばオレイン酸アミド（ｊＨ３（ＯＨ２
）７０Ｈ二ＣＢ（ＣＨ２）７ ＣＯＮＨ２ を使用ずれ
ばよい。
かかる組成の電着液を用いて、芯線に？ＩＩ着を実施し
て、線状の酸化物陰極を製造する。すなわちクングヌテ
ン合金からなる長尺の芯線に土−記′ｒＦ盾ｒ夜を用い
て″Ｉ住盾をイアっだ。
て、線状の酸化物陰極を製造する。すなわちクングヌテ
ン合金からなる長尺の芯線に土−記′ｒＦ盾ｒ夜を用い
て″Ｉ住盾をイアっだ。
以下に、かくして得られた線状の酸化物陰極を図に示す
。図において１は芯線、２は被覆炭酸塩である。図に示
すように、被覆炭酸塩は、約１〜３μｍの球状粒子３か
ら構成され、任意の間隔をおいて切断したフィラメント
の断面をみたところ膜厚がそろっていることがわかった
。電着後、線状の酸化物陰極を巻き枠に巻きとった。こ
のようにして、未活性状態の線状酸化物陰極を製造する
ことに成功した。
。図において１は芯線、２は被覆炭酸塩である。図に示
すように、被覆炭酸塩は、約１〜３μｍの球状粒子３か
ら構成され、任意の間隔をおいて切断したフィラメント
の断面をみたところ膜厚がそろっていることがわかった
。電着後、線状の酸化物陰極を巻き枠に巻きとった。こ
のようにして、未活性状態の線状酸化物陰極を製造する
ことに成功した。
次に、このフィラメンＩ・の電子放出性能のすぐれてい
ることを訂訓］する。まず、このフィラメントを引き出
して実際の電子管に組込む際の手順について記述する。
ることを訂訓］する。まず、このフィラメントを引き出
して実際の電子管に組込む際の手順について記述する。
フィラメントを巻き枠から取シ出して陰極線管等の電子
管内に組込み、真空下で４００℃以下の温度で焼成する
。この焼成により、電解質であるアルキルアミドは完全
に蒸発除去さね、タングステン酸アンモニウムはタング
ステン酸に変化し、電着層に残る。結着剤であるボリメ
ククリル酸メチルにモノマーガスとなって完全に分解除
去され、Ｌ外にυ１出される。しカ・るのち、９６０℃
以上の温度で焼成させると、アルカリ土類金属炭酸塩は
酸化物（（Ｂａ、 Ｃａ、 Ｓｒ ）Ｏ〕 に変性す
る。さらに１１００℃程度の温度で、活性化すなわち酸
化物の酸素をとって、遊高Ｊ（、Ｂａ 、 Ｓｒ 。
管内に組込み、真空下で４００℃以下の温度で焼成する
。この焼成により、電解質であるアルキルアミドは完全
に蒸発除去さね、タングステン酸アンモニウムはタング
ステン酸に変化し、電着層に残る。結着剤であるボリメ
ククリル酸メチルにモノマーガスとなって完全に分解除
去され、Ｌ外にυ１出される。しカ・るのち、９６０℃
以上の温度で焼成させると、アルカリ土類金属炭酸塩は
酸化物（（Ｂａ、 Ｃａ、 Ｓｒ ）Ｏ〕 に変性す
る。さらに１１００℃程度の温度で、活性化すなわち酸
化物の酸素をとって、遊高Ｊ（、Ｂａ 、 Ｓｒ 。
Ｇａ を作ってドナー電子密度を」−げる処理を行な
う。このとき、電解質として用いたタングステン酸アン
モニウムは既に４００°Ｃ以下の温度での焼成によりタ
ングステン酸に変化している。１１００℃ではタングス
テン酸の酸素はタングステンより蒸気圧が高いだめ、酸
素は蒸発してタングステン酸残す、タングステンは還元
性をもつので、アルカリ土類金属酸化物を活性化する働
きをもっている。寸だ、 Ｂａ原子との間に中間層とし
てＢａＷＯ３゜ＢＩＬＷＯ４およびｋ Ｗ Ｏａをつく
るが、この中間層化合物は、抵抗が小さい上蒸発も少な
いと同時に特に機械的強度を増す効果があった。
う。このとき、電解質として用いたタングステン酸アン
モニウムは既に４００°Ｃ以下の温度での焼成によりタ
ングステン酸に変化している。１１００℃ではタングス
テン酸の酸素はタングステンより蒸気圧が高いだめ、酸
素は蒸発してタングステン酸残す、タングステンは還元
性をもつので、アルカリ土類金属酸化物を活性化する働
きをもっている。寸だ、 Ｂａ原子との間に中間層とし
てＢａＷＯ３゜ＢＩＬＷＯ４およびｋ Ｗ Ｏａをつく
るが、この中間層化合物は、抵抗が小さい上蒸発も少な
いと同時に特に機械的強度を増す効果があった。
このように、本発明のフィラメントから製造した電子管
においては、活性後約８６０°Ｃでの比較的低い動作温
度で長時間にわたり１０〜２．ｏｌＴＩＡ４の高い電子
放出密度を得ることができた。
においては、活性後約８６０°Ｃでの比較的低い動作温
度で長時間にわたり１０〜２．ｏｌＴＩＡ４の高い電子
放出密度を得ることができた。
また、有機溶媒とアルカリ土類金属炭酸塩と［：（ＣＨ
３）ｓ −Ｎ −Ｒ′３ｘで示される第４級７ｙ−ｔ＝
ニウム塩塩型電解質して用い、ニトロセルロースで結着
させた従来の線状の酸化物陰極は、活性後約８６０℃で
の動作温度で１〜２ｍＡ／ｃａ程度の１桁低い電子放出
密度しか得られなかった。
３）ｓ −Ｎ −Ｒ′３ｘで示される第４級７ｙ−ｔ＝
ニウム塩塩型電解質して用い、ニトロセルロースで結着
させた従来の線状の酸化物陰極は、活性後約８６０℃で
の動作温度で１〜２ｍＡ／ｃａ程度の１桁低い電子放出
密度しか得られなかった。
マタ、本発明では、タングステン酸アンモニウムを電解
質として用いた例を示しだが、Ｚｒ 、 Ａｌ 。
質として用いた例を示しだが、Ｚｒ 、 Ａｌ 。
Ｍｇ、Ｓｉ、（ｉｏ などの還元性元素を含むアンモ
ニウム塩でも同様々効果が認められた。また、上記実施
例のように結着剤として有機ガラスを用いると、電子放
射性物質とのなじみがよく芯線の長尺方向に膜Ｉ７．粒
度の均一なアルカリ土類金属線酸塩を形成できる。しだ
がって上記実施例では有機電解質として結着剤としての
有機ガラスとのなじみのよいラウリン酸アミド、オレイ
ン酸アミドの例を述べたが、」二記の一般式で示される
アルキルアミド群は、電解質として似たような性質をも
ち、いずれも電ｊＮ後の４００℃以下の焼成で完全に分
解除去されるもので、結着剤とのなじみのよい有機電解
質であれば他のものでもよい。
ニウム塩でも同様々効果が認められた。また、上記実施
例のように結着剤として有機ガラスを用いると、電子放
射性物質とのなじみがよく芯線の長尺方向に膜Ｉ７．粒
度の均一なアルカリ土類金属線酸塩を形成できる。しだ
がって上記実施例では有機電解質として結着剤としての
有機ガラスとのなじみのよいラウリン酸アミド、オレイ
ン酸アミドの例を述べたが、」二記の一般式で示される
アルキルアミド群は、電解質として似たような性質をも
ち、いずれも電ｊＮ後の４００℃以下の焼成で完全に分
解除去されるもので、結着剤とのなじみのよい有機電解
質であれば他のものでもよい。
さらに、本発明は線状に限らずあらゆる形状の酸化物に
適用できる上、よシ高い電子放出諒の要求される機器へ
の適用が可能である。
適用できる上、よシ高い電子放出諒の要求される機器へ
の適用が可能である。
特に、薄型の平面状ブラウン管には、直径が２０〜４６
μｍ位の線状フィラメントが多数本用いられる。このよ
うなフィラメントは、低い動作温度で長時間にわたシ、
１０〜２０ ｍＡ／ｌｙｍ程度の電子放出密度が要求さ
れるが、本発明によれば、この条件を満たすことができ
る。
μｍ位の線状フィラメントが多数本用いられる。このよ
うなフィラメントは、低い動作温度で長時間にわたシ、
１０〜２０ ｍＡ／ｌｙｍ程度の電子放出密度が要求さ
れるが、本発明によれば、この条件を満たすことができ
る。
発明の効果
本発明は、電子管陰極用フィラメントに関して安定した
高密度な放出電流を取り出せることができ、高性能な線
状フィラメントを得ることがてきる。。
高密度な放出電流を取り出せることができ、高性能な線
状フィラメントを得ることがてきる。。
図は、本発明の一実施例の酸化物陰１′ｄ（の外観図で
ある。 １・・・・・・芯線、２・・・・・・被覆度酸塩。
ある。 １・・・・・・芯線、２・・・・・・被覆度酸塩。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）高融点金属表面に、一般式［（ＮＨ４）ｘＭｙｏ
ｚ ］（Ｍは還元性元素）で示されるアンモニウム塩を
含むアルカリ土類金属酸化物を主成分とする電子放射性
物質を形成してなる酸化物陰極。 翰）アルカリ土類金属酸化物を主成分とする電子放射性
物質を、少なくとも一般式 ［（ＮＨ４））［Ｍτｏｚ〕 で示されるアンモニウ
ム塩を含む電解質および結着剤と混合して混合物を形成
し、前記混合物を高融点金属表面に電着することを特徴
とする酸化物陰極の製造方法。 （３）結着剤として有機ガラスを用い、電解質が一般式
［ＣＨｓ（ＧＨｚ）ｘＣＯＮＨ２］で示されるアルキル
アミドを含むことを特徴とする特許請求の範囲第２項に
記載の酸化物陰極の製造方法。 （４）結着剤として有機ガラスを用い、電解質が−で示
されるアルキルアミドを含むことを特徴とする特許請求
の範囲第２項に記載の酸化物陰極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57203010A JPS5991625A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 酸化物陰極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57203010A JPS5991625A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 酸化物陰極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5991625A true JPS5991625A (ja) | 1984-05-26 |
| JPH0118535B2 JPH0118535B2 (ja) | 1989-04-06 |
Family
ID=16466836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57203010A Granted JPS5991625A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 酸化物陰極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5991625A (ja) |
-
1982
- 1982-11-18 JP JP57203010A patent/JPS5991625A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0118535B2 (ja) | 1989-04-06 |
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