JPS61198529A - 電子管陰極 - 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】 〔産業上の利用分野］ 本発明はＴＶ用ジブラウン管どに用いられる電子管陰極
に関し、特に電子放射性酸化物層の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、ブラウン管などの電子管Ｃζはバリウム。

ストロンチウムおよびカルシウムの酸化物がニッケルを
主成分とする基体金属に被着された陰極が用いられてき
た。しかしながら、最近、ブラウン管や撮像管の高性能
化にともなって、高電流密度の陰極に対する要求が強く
なってきた。しかしながら特開昭５６−１８００５７に
示されているように従来の陰極では０，５〜０．８Ａ／
ｃｒｎ’　　の電流密度が限界であり、これ以上の電流
をとり出すと、陰極の寿命が短くなる。

図は従来、ブラウン管や撮像管に用いられている陰極を
示すものであり、　Ｓｉ、　Ｚｒｓ　Ｍｇ、　ＡＪ、　
Ｗなどの還元性元素を含む姐基体（１）の上に％　Ｂａ
　ｓ　Ｓｒ　ｓＣａのアルカリ土類金属酸化物からなる
電子放射物質層（２）が被覆され、ヒータ（３）によっ
て加熱される。

通常、上記電子放射物質層（２）は％　Ｂａｔ　Ｓｒｓ
　Ｃａの炭酸塩でＮ１基体（１）に塗布され、真空中で
加熱して炭酸塩から酸化物にかえる分解過程と、さらに
酸化物の一部を還元して酸素をとり除き、半導体的性質
を有するようにする活性化の過程を経る。これによって
初めて電子放射を得ることが可能となる。

上記Ｎｉ基体（ｌ）のなかにＳ　ｒ　ｓ　Ｍｇ　＊　Ａ
１などの元素を含有させているのは、上記還元反応を行
なわせるためである。すなわち、Ｎｉ基体（１）中の上
記還元性元素は、拡散によりアルカリ土類金属酸化物と
Ｎｉ基体（１）の界面に移動し、アルカリ土類金属酸化
物と反応する。例えばＢａＯは以下のように反応する。

２ＢａＯ＋Ｓｉ　＝　２Ｂａ＋５ｉＯｚこの結果、Ｎｉ
基体（１）上に塗布したアルカリ土類金属酸化物の一部
が還元されて酸素欠乏型の半導体となり、陰極温度７０
０〜８００℃の動作温度で０．５〜０．８Ａ／ｃｍ”の
電子放射が得られる。これ以上の電流をとり出すことが
できない理由として、上記還元反応の結果、Ｎｉ基体（
１）とアルカリ土類金属酸化層との界面に、５ｉＯｚ、
ＭｇＯなどの酸化物層（これを中間層と云う）が形成さ
れ、この中間層が高抵抗層となって電流の流れを妨げる
こと、また上記中間層が存在するためにアルカリ土類金
属酸化物と還元性元素との反応が抑制され、十分なりａ
が生成されないことなどが考えられる。

Ｌ発明が解決しようとする問題点〕 最近、ブラウン管や撮像管の高性能化にともなって、高
電流密度の陰極に対する要求が強くなってきた。従来の
陰極では０５〜０．８　Ａ　／　ｃ　ｍ２　　の電流密
度が限界であり、これ以上の電流をとり出すと、陰極の
寿命が短かくなる。本発明は従来より高電流をとり出す
ことを目的とする。

し問題点を解決するための手段〕 本発明は高電流密度の電流をとり出すために、主成分が
ニッケルからなる基体金属に、バリウムを含むアルカリ
土類金属酸化物層を被着形成した陰極において、上記ア
ルカリ土類金属酸化物に００５〜１重量％の炭化ジルコ
ニウムと０．１〜ｌＯ重量％のニッケル粉末、あるいは
コバルト粉末あるいはニッケルとコバルトよりなる合金
粉末の一種又は複数種を混合した。

〔問題点を解決するための手段の作用〕本発明の構成に
より、アルカリ土類金属酸化物に添加した炭化ジルコニ
ウムによってアルカリ土類金属酸化物が還元され、活性
化が十分に良く行われ、またニッケル粉末あるいはコバ
ルト粉末によって上記酸化物層の導電性がよくなる。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的実施例を説明する。バリウム、ス
トロンチウム、カルシウムの三元炭酸塩に、０．１ｉ量
％の炭化ジルコニウムと１重量％のニッケル粉末を添加
し、これにニトロセルローズラッカー、酢酸ブチルなど
を加えて混合し、懸濁液を作成した。上記ニッケル粉末
は、上記三元炭酸塩に添加する前に、水素ガス中で１８
０℃、１０分の加熱処理を施し、また炭化ジルコニウム
は１０００℃ｌＯ分間の真空中加熱処理を施した。これ
をニッケル基体金属上にスプレィによって約１００ミク
ロンの厚みで塗布した後、前述の分解過程と活性化過程
を施した。このようにして作成した陰極をブラウン管に
実装して試験し、またこの陰極を使用して２極真空管を
作成して試験したところ、陰極の温度７００〜８００℃
で１〜２Ａ／ｃｍ”の電子放射が得られ、従来に比較し
て高電流が得られることが確認された。

良好な電子放射が得られる理由は、ニッケル粉末がアル
カリ土類金属酸化物粒子のなかに介在して、酸化物層の
導電性がよくなったこと、炭化ジルコニウムによりアル
カリ土類金属酸化物の活性化がよくなったためと考えら
れる。ニッケル基体金属中には、Ｓｉｔ　Ｚｒｓ　Ｍｇ
ｓ　Ａｇｓ　Ｗなど、の還元性元素が含有されており、
真空排気中における陰極の活性化過程で、これら還元性
元素がニッケル基体の表面に拡散移動し、表面でアルカ
リ土類金属酸化物を還元し、電子放射に有効なりａを生
成する。

このとき上記還元性元素は酸化物となり、ニッケルの表
面上にＳ　ｓ　Ｏｘ　ｓ　ＭｇＯなどの酸化物層、いわ
ゆる中間層を形成することになる。しかしながら。

上述の実施例においては、ニッケル粉末が混合しである
ために上記５１０２　ｓ　ＭｇＯなどの形成による導電
性低下を防止することができるものである。さらに炭化
ジルコニウムがアルカリ土類金属酸化物の間に存在して
いることにより、アルカリ土類金属酸化物が還元され、
電子放射に有効なりａ原子を生成し、活性状態がよくな
るものである。

アルカリ土類金属酸化物に添加する炭化ジルコニウムの
量について検討したところ、　０．０５〜１重量％が良
いことがわかった。この量が０．０５のより少ないと上
記還元作用が十分でなく、従ってＩ３ａの生成が不十分
である。また、炭化ジルコニウムの星が１％を越えると
、　Ｂａの生成が多すぎることになり、電子放射に寄与
しないＢａが存在し、Ｂａの消耗が早くなり短寿命とな
る。またＮｉ粉末の添加量は０．１％〜１０％の範囲が
良い。この量が１０％を越えると、相対的にアルカリ土
類金属酸化物とニッケル基体金属との接触面積が減少し
、　Ｂａの生成が少なく、十分な電子放射が得られない
。また０１％より少ないと、酸化物層の導電性の増加が
小さい。

上記実施例において、ニッケル粉末は水素中で１８０℃
％ｌＯ分の加熱処理を施こしたが、この処理は１５０℃
以上が望ましい。ニッケル粉末の表面は。

薄い酸化膜に被覆されており、酸化膜が被覆された状態
では、上記導電性増加作用が得られない。

水素ガス中で１５０℃以上で加熱することにより、酸化
膜が除去される。

上記発明において、Ｎｉ粉末の代りにＣｏ粉末およびＮ
ｉとＣｏの合金粉末を使用して、上記と同様の試験を行
なつ１こところ、同様の効果が得られた。

なお、上記実施例においてはＮｉ粉末を添加するように
したが、Ｎｉ粉末、Ｃｏ粉末、ＮｉとＣｏの合金粉末を
夫々単独に混合しても良いが、両者を同時に使用しても
良いことは勿論である。

〔発明′の効果〕

以−１−説明したように、本発明による電子管陰極によ
れば、主成分がニッケルからなる基体に、水素ガス中で
１５０℃以上の加熱処理し１こ粒径０．８ミクロン以上
のＮｉ粉末、あるいはＣｏ粉末あるいはＮｉとＣｏの合
金粉末を混合したアルカリ土類金属酸化物を電子放射物
質層として被着させｔこるようにしたので％電子放射物
質層の導電性が増加し、活性化が十分に行なわれる効果
が生じ、その結果従来よりも高電流密度の電子陰極を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は、電子管陰極の一例を示す要部断面図である。 図において、（１）は基体、（２）は電子放射物質層、
（３］はヒータを示す。 １７Ｒ’

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主成分がニッケルからなる基体金属に、バリウムを含む
   アルカリ土類金属酸化物からなる電子放射物質層を被着
   形成する陰極において、上記アルカリ土類金属酸化物は
   、０．０５〜１重量％の炭化ジルコニウムと０．１〜１
   ０重量％のニッケル粉末、あるいはコバルト粉末あるい
   はニッケルとコバルトよりなる合金粉末の一種又は複数
   種が混合されていることを特徴とする電子管陰極。