JPS599828A - 加熱陰極の製造方法 - Google Patents

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】 本発明は、陰極基体上に、電子放射性の優れた金属酸化
物を包含した材料からなるアモルファス状のエミツタ層
を被着形成した加熱陰極及びその製造方法に係る。

従来より、真空管、放電管あるいは電子銃等に用いられ
ている加熱陰極は第１図に示す如く、電子放射性能及び
耐イオン衝撃性を良好にするため、仕事関数が小さく、
且つイオン衝撃による摩耗の少ないアルカリ土類金属元
素の酸化物、アルカリ金属元素の酸化物あるいは希土類
元素の酸化物等の金属酸化量からなる材料を、陰極基体
２上にエミツタ層６として固着させた所謂、酸化物陰極
が多用されている。例えば、バリウム（Ｂａ）、ストロ
ンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）等のアルカリ土
類金属元素にあっては、その取り扱いや保管の点から空
気中で安定な状態に保持できる単元あるいは２元以上の
炭酸塩（ＢａＣＯ５、（Ｂａ＠Ｓｒ）ＣＯｇ　、　（Ｂ
ａ＠Ｓｒ＠Ｃａ）ＣＯｓ等Ｆの形で陰極基体２上に付着
させ、高周波加熱や真空中での通電加熱等により上記炭
酸塩を熱分解温度（１，０００〜１，５００℃）まで温
度上昇させて分解し、単元あるいは２元以上の酸化物（
Ｂａｄ、（Ｂａ−８ｒ）０、　（Ｂａ−８ｒ−Ｃａ）０
等Ｆとして上記陰極基体２上に焼結させエミツタ層３と
していた。しかし、上述した加熱陰極１のエミツタ層３
は、金属酸化物の粒子が単に物理的に結合している構造
で菖るため機械的強度に乏しく、イオン衝撃に強い材料
を使用しているにもがかわらず電子やイオンによってス
パッタしてしまい、斯の種の電極１を組み込んだ電子管
の寿命を短がいものとし、又、形成されたエミツタ層６
は多孔質状で、その表面に多数の凹凸が生じているため
、高電圧に対しては電界集中によるスパーク発生の原因
となっていた。更に、上述のエミツタ層形成方法では、
炭酸塩を分解して酸化物にする工程及び、上記工程に使
用する高周波加熱装置や電源装置を別途用意する必要が
ある等の問題があった。

本発明は以上の諸問題を解消するためになされたもので
、仕事関数が小さく、且つイオン衝撃による摩耗が少な
いエミッタ材料であるアルカリ土類金属元素の酸化物、
アルカリ金属元素の酸化物及び又は希土類元素の酸化物
を、該拐料の特性を十分発輝させ得る状態で陰極に導入
し、電子放射性及び耐スパツタ性に優れ、且つ高電圧を
印加してもスパークの発生しない加熱陰極を提供すると
ともに、高温加熱工程が不要で、従って高温加熱のため
の特別な装置を必要とせず、製造容易な加熱陰極の製造
方法を提供することを目的とする。

即ち、本発明の加熱陰極は、陰極基体上に、アルカリ土
類金属元素の酸化物、アルカリ金属元素の酸化物及び希
土類元素の酸化物群から選定した金属酸化物を少なくと
も一種以上包含した材料からなるアモルファス状のエミ
ツタ層を被着形成した構成を要旨とするものであり、上
記加熱陰極の製造方法はアルカリ土類金属元素、アルカ
リ金属元素又は希土類元素を包含した金属のアルコキシ
ド及びカルボン酸塩群から選定した一種以上の有機金属
１乃至５０重量％と、アルコール、エステル、アルデヒ
゛ト、カルボン酸、ケトン類、炭化水素及びテルペン類
群から選定した一種以上の有機溶媒５乃至９５重量％と
、高級アルコール系高沸点物、グリセリド、沸点が１５
０℃以上４００℃以下の多価アルコール、パラフィン、
ワセリン、ラノリン、ロジン、セルローズ系高分子化合
物、炭素数８以上のカルボン酸、ポリエステル、ポリア
ルデヒド、ポリアルコール、ポリエーテル、ポリアミド
系高分子化合物、アミノ酸２．　リシドール鮮から選定
した一種以上の物質とを混合して液状あるいはペースト
状とし、陰極基体に付着させ加熱することにより上記有
機金属を分解してアルカリ土類金属元素の酸化物、アル
カリ金属元素の酸化物及び希土類元素の酸化物群から選
定した一種以上の金属酸化物を包含したアモルファス状
のエミツタ層として上記陰極基体上に被着形成すること
を特徴とするものである。

以下図面に基づき本発明の一実施例を説明する。

第２図は、本発明の一実施例に係る加熱陰極の陰極基体
上に被着形成したエミツタ層の構造を示す拡大断面図で
あり、図に於いて１は加熱陰極、２は陰極基体、６は陰
極基体２上に形成したアモルファス状のエミツタ層を示
している。

しかして陰極基体２はＦへＮｉ、　Ｃｒ、　Ｗあるいは
これらの合金等、従来より使用されている陰極材料より
なり、エミツタ層３は希土類元素の酸化物を含む金属酸
化物としてクローム酸ランタン（ＬａＣｒＯｓ　）によ
って形成されている。このエミツタ層５ば、プロピオン
酸クローム１．７重３１％及びプロピオン酸ランタン６
６重量％と酢酸ブチル又はブチルアルコール８４７重量
％とセチルアルコール１０重量％とを混合して液状とし
て陰極基体２上に付着させて加熱することにより、上記
クローム及びランタンのアルコキシドを分解してクロー
ム（Ｃｒ）とランタン（Ｌａ）との複合金属酸化物であ
るクローム酸ランタン（ＬａＣｒＯｓ　）よりなるアモ
ルファス状の被着層として、陰極基体２上に形成したも
のである。ただし、上述の加熱分解温度は、１００℃以
上あれば十分であり、本発明の加熱陰極を組み込んだ電
子管の封止工程に於ける作業温度（４００〜６００℃）
を利用することができる。以上の製造方法で形成される
クローム酸ランタンのエミツタ層は、融点が２．５００
℃以上と高く、シかもアモルファス状と々っでいるため
耐イオン衝撃性に優れたものとなる。

同、エミツタ層を形成する金属酸化物材料は、上記のク
ローム酸ランタンに限られることなくこれ以外にも代表
的なものとして、ＢａＯ、ＭｇＯ。

ＳｒＯ等（アルカリ土類金属元素の酸化物）、Ｃ５２Ｑ
Ｎａ　２０　ＸＫ２Ｏ等（アルカリ金属元素の酸化物）
、Ｃｅｎｔ、Ｙ２Ｏ５、Ｑｄ２０ｇ等（希土類元素の酸
化物）、ＢａＯ−８ｒＯ等（アルカリ土類金属元素複合
酸化物）、ＢａＯ＊Ｌａ２Ｏ５等（アルカリ土類金属元
素と希土類元素の複合酸化物）、Ｃ８Ｏ・ＬａＯ等（ア
ルカリ金属元素と希土類元素の複合酸化物）　、Ｂａ０
−Ａｌ　２０ｓ等（アルカリ土類金属元素と非エミッタ
金属元素との複合酸化物）などがあげられる。これらの
金属酸化物は、例えばバリウムオクチラート２乃至１０
０重量％とテレピン油５重量％及び灯油７５乃至８６重
量％とセチルアルコール１０重量％とを混合（ＢａＯ層
形成用、液状）、バリウムラウリルオキシド２乃至１０
重量％とオクチルアルコール６５乃至７７重量％とグリ
セロールステアレート１乃至５重量％及びデシルアルコ
ール２０重量％とを混合（ＢａＯ層形成用。

ペースト状）、カプリン酸マグネシウム１０重景％とブ
チルアルコール８１．５重量％とステアリルアルコール
８重量％及びプロピルセルローズ０．５重量％とを混合
（ＭｇＯ層形成用、液状）、酪酸バリウム１．６５重量
％及びプロピオン酸ストロンチウム１．１７重量％とブ
チルアルコ−１ル９４．１８重量％とセチルアルコール
６重量％とを混合（ＢａＯ−８ｒＯ層形成用、液状）、
酪酸ノクリウム６重量％及び酪酸ランタン８重量％とブ
チルアルコール７５重量％とセチルアルコール１０重量
％及びステアリン酸４重量％とを混合（ＢａＯ・Ａｌ２
Ｏ３層形成用、液状）、あるいはバリウムオクチラート
４重景％及びアルミニウムブチラード５重量％とオクチ
ルアルコール６０重量％及び灯油２０重量％とラウリル
アルコール５重量％、セチルアルコール５重量％及びグ
リセロールステアレート１重量％とを混合（ＢａＯ・Ａ
１２０ｓ層形成用。

ペースト状）して、陰極基体上に、吹き付け、ディップ
、塗布、印刷あるいはその他の手段で付着させて、電子
管の製造工程中の温度（４００〜６００℃）を利用して
、上記有機金属を分解することによって得られ、陰極基
体上に被着形成される。

以上説明の如く、本発明によれば、仕事関数が小さく、
且つイオン衝撃による摩耗が少ないアルカリ土類金属元
素の酸化物、アルカリ金属元素の酸化物及び希土類元素
の酸化物を少なくとも一種以上包含した材料をアモルフ
ァス状のエミツタ層として陰極基体上に強固に被着形成
した加熱陰極が得られるため、電子放射性及び耐スパツ
タ性に優れ、且つエミツタ層の表面が均一で平滑に形成
されるため、高電圧に対してもスパークが発生しない加
熱陰極を得ることができる。更に本発明の製造方法によ
れば、上記金属のアルコキシドあるいはカルボン酸塩を
、電子管の製造工程に於ける作業温度で分解して金属酸
化物とすることができるため、高温加熱工程及び特別な
加熱装置や電源装置が不要であリ、容易に加熱陰極を製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の加熱陰極の陰極基体上に形成されてエ
ミツタ層の構造を示す拡大断面図、第２図は本発明の一
実施例に係る加熱陰極の陰極基体上に形成したエミツタ
層の構造を示す拡大断面図である。 １・・・加熱陰極　　２・・・陰極基体　　６・・・エ
ミツタ層 特許出願人　　岡谷電機産業株式会社 ・−技研科学株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）陰極基体上に、アルカリ土類金属元素の酸化物、ア
   ルカリ金属元素の酸化物及び希土類元素の酸化物群から
   選定した金属酸化物を少なくとも一種以上包含した材料
   からなるアモルファス状のエミツタ層を被着形成したこ
   とを特徴とする加熱陰極。 ２）アルカリ土類金属元素、アルカリ金属元素又は希土
   類元素を包含した金属のアルコキシド及びカルボン酸塩
   群から選定した一種以上の有機金属１乃至５０重量％と
   、アルコール、エステル、アルデヒド、カルボン酸、ケ
   トン類、炭化水素及びテルペン類群から選定した一種以
   上の有機溶媒５乃至９５重量％と、高級アルコール系高
   沸点物、グリセリド、沸点が１５０℃以上４００℃以下
   の多価アルコール、パラフィン、ワセリン、ラノリン、
   ロジン、セルローズ系高分子化合物、炭素数８以上のカ
   ルボン酸、ポリエステル、ポリアルデヒド、から選定し
   た一種以上の物質とを混合して液状あるいはペースト状
   とし、陰極基体上に付着させて加熱することにより上記
   有機金属を分解してアルカリ土類金属元素の酸化物、ア
   ルカリ金属元素の酸化物及び希土類元素の酸化物群から
   選定した。一種以上の金属酸化物を包含シたアモルファ
   ス状のエミツタ層として上記陰極基体上に被着形成する
   ことを特徴とした加熱陰極の製造方法。