JPS6017831A - 含浸型陰極 - Google Patents
含浸型陰極Info
- Publication number
- JPS6017831A JPS6017831A JP58124909A JP12490983A JPS6017831A JP S6017831 A JPS6017831 A JP S6017831A JP 58124909 A JP58124909 A JP 58124909A JP 12490983 A JP12490983 A JP 12490983A JP S6017831 A JPS6017831 A JP S6017831A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- electron
- impregnated
- electron emissive
- cathode surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- 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
- H01J1/28—Dispenser-type cathodes, e.g. L-cathode
Landscapes
- 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】
本発明は含浸型陰極に関し、特に陰極表面を改良し、電
気的特性を改良した含浸型陰極に関する。
気的特性を改良した含浸型陰極に関する。
含浸型陰極は例えば空孔率２０〜２５％の空孔を有する
多孔質の高融点金属で形成した陰極基体に、酸化バリウ
ム（Ｂａｄ）、酸化力ルシーウム（Ｃａｂ）、酸化アル
ミニウム（Ａ１２０３）等の混合物からなる電子放射性
物質の材料を真空中または水素中の非酸化性雰囲気中で
１６００〜１７００℃に加熱して溶融含浸し陰極ペレッ
トを形成し９例えば第１図に示すように、この陰極ペレ
ット■を隔絶板２と共に陰極スリーブ３の先端に固着し
て陰極スリーブ３内１（ヒータ４を挿入して構金属と還
元反応して遊離バリウムが生成し、それが陰極表面に拡
散してバリウム単原子層を作り、陰極表面の仕事函数を
低下させて電子放射が起る。
多孔質の高融点金属で形成した陰極基体に、酸化バリウ
ム（Ｂａｄ）、酸化力ルシーウム（Ｃａｂ）、酸化アル
ミニウム（Ａ１２０３）等の混合物からなる電子放射性
物質の材料を真空中または水素中の非酸化性雰囲気中で
１６００〜１７００℃に加熱して溶融含浸し陰極ペレッ
トを形成し９例えば第１図に示すように、この陰極ペレ
ット■を隔絶板２と共に陰極スリーブ３の先端に固着し
て陰極スリーブ３内１（ヒータ４を挿入して構金属と還
元反応して遊離バリウムが生成し、それが陰極表面に拡
散してバリウム単原子層を作り、陰極表面の仕事函数を
低下させて電子放射が起る。
この含浸型陰極は電子管に広く使用されている酸化物陰
極と比較して、動作温度が９５０℃〜１０５０℃と約２
００°Ｃ高い反面、電流密度はｌ０ＡＡ祷と２０倍以上
の高電流密度を得ることができる゛という特徴を持って
おり、高電流密度を必要としたり、使用条件の厳しい電
子管に利用されている。しかしこの含浸型陰極は動作温
度が高いことに起因し、陰極からの蒸発厳か酸化物陰極
より約２桁多いという欠点がある。即ちこの陰極からの
蒸発量が多いと２例えば進行波管や撮像管のようなグリ
ッドを装置している電子管では、グリッドに蒸発した電
子放射性物質が４・」着し、グリッドエミッションが発
生し特性劣化を引き起す。
極と比較して、動作温度が９５０℃〜１０５０℃と約２
００°Ｃ高い反面、電流密度はｌ０ＡＡ祷と２０倍以上
の高電流密度を得ることができる゛という特徴を持って
おり、高電流密度を必要としたり、使用条件の厳しい電
子管に利用されている。しかしこの含浸型陰極は動作温
度が高いことに起因し、陰極からの蒸発厳か酸化物陰極
より約２桁多いという欠点がある。即ちこの陰極からの
蒸発量が多いと２例えば進行波管や撮像管のようなグリ
ッドを装置している電子管では、グリッドに蒸発した電
子放射性物質が４・」着し、グリッドエミッションが発
生し特性劣化を引き起す。
また高精細度の撮像管や映像管では非常に小さな孔を有
するグリッドにより電子ビームを制御ソドに設けた小さ
な孔が電子放射性物質により埋没してしまい動作しなく
なってしまう。また蒸発量が多いと動作不能に迄は至ら
なくても真空度が低下して電子管の電気特性に悪影響を
及ぼすという欠点もある。
するグリッドにより電子ビームを制御ソドに設けた小さ
な孔が電子放射性物質により埋没してしまい動作しなく
なってしまう。また蒸発量が多いと動作不能に迄は至ら
なくても真空度が低下して電子管の電気特性に悪影響を
及ぼすという欠点もある。
一方含浸型陰極は多孔質高融点金属の陰極基体に電子放
射性物質を含浸させた後陰極スリーブとの接合あるいは
その後の電子管への封入等多くの途中工程があり、電子
管が排気されて陰極周囲が真空となる迄に相当の時間を
要し、その間水分を含んだ空気中に含浸型陰極が曝され
る機会が多い。電子放射性物質は一般に水分と反応し易
いものが多く、また一度水分と反応すると電子放射性物
質としての機能を有しなくなり電子放射特性に悪影響を
及はす。そのため電子管製造の途中工程により電子放射
特性が変動本発明はこのような状況に鑑みなされたもの
で、電子管の電気的特性が劣化せず、信頼性のよい電子
管用の含浸型陰極を提供することを目的とするもので、
具体的には多数の空孔を有する多孔質高融点金属の陰極
基体の前記空孔内に電子放射性物質を溶融含浸させた後
、陰極表面に露出する前記空孔内の電子放射性物質を少
なくとも数μｍの厚さに除去して空隙を形成し、電子放
射性物質が陰極表面で露出しない構造としたものである
。以下図面により詳細に説明する。
射性物質を含浸させた後陰極スリーブとの接合あるいは
その後の電子管への封入等多くの途中工程があり、電子
管が排気されて陰極周囲が真空となる迄に相当の時間を
要し、その間水分を含んだ空気中に含浸型陰極が曝され
る機会が多い。電子放射性物質は一般に水分と反応し易
いものが多く、また一度水分と反応すると電子放射性物
質としての機能を有しなくなり電子放射特性に悪影響を
及はす。そのため電子管製造の途中工程により電子放射
特性が変動本発明はこのような状況に鑑みなされたもの
で、電子管の電気的特性が劣化せず、信頼性のよい電子
管用の含浸型陰極を提供することを目的とするもので、
具体的には多数の空孔を有する多孔質高融点金属の陰極
基体の前記空孔内に電子放射性物質を溶融含浸させた後
、陰極表面に露出する前記空孔内の電子放射性物質を少
なくとも数μｍの厚さに除去して空隙を形成し、電子放
射性物質が陰極表面で露出しない構造としたものである
。以下図面により詳細に説明する。
まず本発明の一実施例である含浸型陰極の製造方法につ
いて説明する。まず例えば平均粒径が５μのタングステ
ン粉末のような高融点金属粉末を所望の陰極形状に焼結
するかまたは大きな形状に焼結した焼結体の空孔部に銅
などを含浸させて所望の陰極形状に機械加工した後含浸
め生成した電子放射性物質例えばＢａｄ、Ｃａｂ。
いて説明する。まず例えば平均粒径が５μのタングステ
ン粉末のような高融点金属粉末を所望の陰極形状に焼結
するかまたは大きな形状に焼結した焼結体の空孔部に銅
などを含浸させて所望の陰極形状に機械加工した後含浸
め生成した電子放射性物質例えばＢａｄ、Ｃａｂ。
Ａ７２０ａからなる化合物、または電子放射性物質の原
材料例えばＢａＣＯ３，ＣａＣ０ａ 、ＡｌｚＯａを適
当なモル比で混合したものを塗布して１６００〜１７０
０℃に加熱し溶融含浸する。この原材料を使用する場合
は電子放射性物質の生成と含浸を同時に行なうものであ
る。この後陰極基体の空孔以外で陰極表面に付着してい
る余剰の電子放射性物質を研磨により除去して陰極ペレ
ットとする。
材料例えばＢａＣＯ３，ＣａＣ０ａ 、ＡｌｚＯａを適
当なモル比で混合したものを塗布して１６００〜１７０
０℃に加熱し溶融含浸する。この原材料を使用する場合
は電子放射性物質の生成と含浸を同時に行なうものであ
る。この後陰極基体の空孔以外で陰極表面に付着してい
る余剰の電子放射性物質を研磨により除去して陰極ペレ
ットとする。
この陰極ペレットを陰極スリーブに固着などして陰極を
形成すれば従来の含浸型陰極となるが。
形成すれば従来の含浸型陰極となるが。
本発明では余剰の電子放射性物質を除去した陰−５＝
極ペレットの状態から陰極ペレット表面に露出している
空孔内の電子放射性物質を更に数μｍから数１０μｍの
厚さ除去して空孔表面に空隙を形成した点に特徴がある
。この状態を拡大誇張して第２図に従来の陰極ペレット
と比較して断面図を示す。即ち第２図ｔａ＋は従来の空
孔５内全域に電子放射性物質６が充填されている陰極ペ
レットｌで、第２図ｆｂｌは本発明の陰極表面に露出す
る空孔５の陰極表面部７の電子放射性物質６を除去して
空隙８を形成したものである。
空孔内の電子放射性物質を更に数μｍから数１０μｍの
厚さ除去して空孔表面に空隙を形成した点に特徴がある
。この状態を拡大誇張して第２図に従来の陰極ペレット
と比較して断面図を示す。即ち第２図ｔａ＋は従来の空
孔５内全域に電子放射性物質６が充填されている陰極ペ
レットｌで、第２図ｆｂｌは本発明の陰極表面に露出す
る空孔５の陰極表面部７の電子放射性物質６を除去して
空隙８を形成したものである。
ものでブラッシングして機械的に除去するとか。
処理液などにより化学的に除去するとか、あるいは高真
空中で長時間加熱などによる熱的除去などが適用できる
。このようにして形成した陰極ぺｌノットを陰極スリー
ブなどと固着しヒータを挿入して含浸型陰極としたもの
を電子管内に封入し排気すれば陰極としての機能を発揮
する。
空中で長時間加熱などによる熱的除去などが適用できる
。このようにして形成した陰極ぺｌノットを陰極スリー
ブなどと固着しヒータを挿入して含浸型陰極としたもの
を電子管内に封入し排気すれば陰極としての機能を発揮
する。
６−
上述１−だ本発明の含浸型陰極によれば、電子放射性物
質が直接陰極表面近辺にないため電子放射性物質と陽極
あるいはグリッドとの距離が大きくなること、陰極ペレ
ット表面で外気の水分を吸って蒸発し易くなった表面部
分の電子放射性物質が除去されていること、などの理由
により非常に蒸発し難い陰極が得られると共に。
質が直接陰極表面近辺にないため電子放射性物質と陽極
あるいはグリッドとの距離が大きくなること、陰極ペレ
ット表面で外気の水分を吸って蒸発し易くなった表面部
分の電子放射性物質が除去されていること、などの理由
により非常に蒸発し難い陰極が得られると共に。
極と比較して第３図に示す。即ち第３図（ａｌが従来の
含浸型陰極の蒸発特性で、第３図（ｂｌが本発明の含浸
型陰極の蒸発特性であり２図からも明らかなように本発
明による含浸型陰極によれば使用初期から非常に蒸発量
が少ないのに比し。
含浸型陰極の蒸発特性で、第３図（ｂｌが本発明の含浸
型陰極の蒸発特性であり２図からも明らかなように本発
明による含浸型陰極によれば使用初期から非常に蒸発量
が少ないのに比し。
従来の含浸型陰極では使用初期に非常に大きな蒸発量が
あり（半減期約２０時間）使用と共に蒸発量は減って約
１００時間後には本発明の含浸型陰極と同程度となる。
あり（半減期約２０時間）使用と共に蒸発量は減って約
１００時間後には本発明の含浸型陰極と同程度となる。
これは仝孔表面にある蒸発し易い電子放射性物質が蒸発
し切ってしまった為と考えられる。また本発明による含
浸型陰極は陰極の製造工程で陰極表面部の水分を吸収し
て電子放射特性に悪影響を及ぼす電子放射性物質を除去
している為、電子放射特性のバラツキの生じない品質の
安定したものとなる。この為にも表面部の電子放射性物
質を除去する工が得られ、高精細度の電子管でもトラブ
ルなく使用でき２本発明による含浸型陰極を使用した電
子管は真空度や電気的特性の劣化しない信頼性のよい電
子管にできるという効果がある。
し切ってしまった為と考えられる。また本発明による含
浸型陰極は陰極の製造工程で陰極表面部の水分を吸収し
て電子放射特性に悪影響を及ぼす電子放射性物質を除去
している為、電子放射特性のバラツキの生じない品質の
安定したものとなる。この為にも表面部の電子放射性物
質を除去する工が得られ、高精細度の電子管でもトラブ
ルなく使用でき２本発明による含浸型陰極を使用した電
子管は真空度や電気的特性の劣化しない信頼性のよい電
子管にできるという効果がある。
第１図は従来の含浸型陰極の一例を示す断面図、第２図
は電子放射性物質を含浸させた陰極ペレットの部分拡大
断面図で（ａＪが従来のもの。 （ｂＪが本発明のもの、第３図は含浸型陰極の蒸発量を
動作時間に対して表わしたものでＡが従来のもの、Ｂが
本発明に係るものである。 １ 陰極ペレット、５・・空孔、６・・・電子放射性物
質、７・・・陰極表面部、８・・空隙。 特許出願人 新日本無線株式会社 ９− 第２図 （ａ） ３図
は電子放射性物質を含浸させた陰極ペレットの部分拡大
断面図で（ａＪが従来のもの。 （ｂＪが本発明のもの、第３図は含浸型陰極の蒸発量を
動作時間に対して表わしたものでＡが従来のもの、Ｂが
本発明に係るものである。 １ 陰極ペレット、５・・空孔、６・・・電子放射性物
質、７・・・陰極表面部、８・・空隙。 特許出願人 新日本無線株式会社 ９− 第２図 （ａ） ３図
Claims (1)
- 多数の空孔を有し高融点金属で形成した陰極基体と、該
陰極基体の前記空孔内に含浸させた電子放射性物質と、
該陰極基体の近辺に配置した加熱用ヒータとからなり、
前記陰極基体の陰型陰極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58124909A JPS6017831A (ja) | 1983-07-09 | 1983-07-09 | 含浸型陰極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58124909A JPS6017831A (ja) | 1983-07-09 | 1983-07-09 | 含浸型陰極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6017831A true JPS6017831A (ja) | 1985-01-29 |
| JPH0421977B2 JPH0421977B2 (ja) | 1992-04-14 |
Family
ID=14897107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58124909A Granted JPS6017831A (ja) | 1983-07-09 | 1983-07-09 | 含浸型陰極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6017831A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5417600A (en) * | 1992-01-22 | 1995-05-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing an impregnation type cathode |
| EP1367620A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-03 | Thomson Licensing S.A. | Cathode emissive body for an impregnated cathode of an electron tube |
-
1983
- 1983-07-09 JP JP58124909A patent/JPS6017831A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5417600A (en) * | 1992-01-22 | 1995-05-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing an impregnation type cathode |
| EP1367620A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-03 | Thomson Licensing S.A. | Cathode emissive body for an impregnated cathode of an electron tube |
| FR2840450A1 (fr) * | 2002-05-31 | 2003-12-05 | Thomson Licensing Sa | Corps cathodo-emissif pour cathode impregnee de tube electronique |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0421977B2 (ja) | 1992-04-14 |
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