JPS61208719A - 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。

〔従来技術〕

従来、ブラウン管などの電子管にはバリウム、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、高電流密質の陰極に対する要求が強くなってき
た。従来の陰極では０゜５〜０．８Ａ／ａｍの電流密質
が限界であり、これ以上の電流をとり出すと、陰極の寿
命が短くなることが特開昭５６−１３００５７に示され
ている。

図は従来、ブラウン管や撮像管に用りられている陰極を
示すものであり、Ｓｌ、Ｚｒ、　Ｍｇ％Ａ７Ｆ、　Ｗな
どの還元性元素を含むＮ１基体（１）の上に、Ｂａ、Ｓ
ｒ、　（ａのアルカリ土類金属酸化物からなる電子放射
物質＃（２）が被覆され、ヒータ（３）　Ｋよって加熱
される。

通常、上記電子放射物質層（２）は、Ｂａ％８ｒ、　Ｏ
ａ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Ｎ１基体（１
）のなかに８１、Ｍｇ、　ＡＡ’　などの元素を含有さ
せているのけ、上記還元反応を行なわせるためである。

すなわち、Ｎ１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Ｎ１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５例えば
Ｂａ　Ｏけ以下のように反応する。

２Ｂａ　Ｏ＋　Ｓｉ　＝　２Ｂａ　＋　ＳｉＯ２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７００〜８００℃の動作湿質で０．５〜０．８　Ａ
　／ａｍ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、上記還元度Ｓの結果、
Ｎ１基体（１）とアルカリ土類金属酸化層との界面に、
８１０２、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。

〔宅間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０．５〜０．８Ａ／ａｍ２の電流密質が限界で
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。

〔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＠ＶＣ、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ニッケルあるいはコバルトあ
るいはニッケルトコバルトよりなる合金粉末の一種又は
複数種を０．１〜ｌＯ重！−チ混合したものを上記基体
金属に接して３０）１ｍ以下の厚みで塗布し、さらにそ
の上に炭化ジルコニウムを０．０５〜１重量％含むアル
カリ土類金属酸化物を途布した。

〔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混合したニッケルある
いはコバルトにより基体金属との界面の電気伝導性がよ
くなり、さらに炭化ジルコニウムによりアルカリ土類金
属酸化物が還元され、とくに表層の活性化が十分に行わ
れる。

これらの作用によｐ高電流密度の電流が得られるもので
ある。

〔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、平均粒径が
５０ＯＡのニッケル粉末を１．０重量％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１８０℃、１０分の加熱処理を施した。こ
れをニッケル基体金属上にスプレィによって約１０ミク
ロンの厚みで塗布した。

また一方、上記と同じ三元炭酸塩に、炭化ジルコニウム
を０．５重量％添加シ、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て懸濁液を作成した
。これを上記ニッケル粉末添加懸濁液を塗布した層の上
にスプレィによって塗布し、全塗布厚みを約１００ミク
ロンとした。このようにして作成した陰極をブラウン管
に実装して前述の分解過程と活性化過程を施した後、特
性試験し、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　’Ｃで
１〜２　Ａ　／　ａｍ２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ためと考えられる。ニッケ
ル基体金属中には、ｓｌ、Ｚｒ、　Ｍｇ。

ＡＩ！、Ｗなどの還元性元素が含有されておシ、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夛、ニ
ッケルの表面上に５ｉ０２　、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、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。特に炭化ジルコニウムを含む層が表面の方
に塗布しであるので、活性なりａが表面に存在する割合
が多く電子放射に有効である。

なおアルカリ土類金属酸化物に添加するＮ１粉末の粒径
は０．３ミクロン以下の微粉末が良い、Ｎｉ粉末の添加
量は０．１〜１０チの範囲が良い、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０、１チより少ない
と、酸化物層の導電性の増加が小さい。

また、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チより少ない
と上記還元作用が十分でなく、従ってＢａの生成が不十
分である。また、炭化ジルコニウムの量が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、Ｎ１　粉末を含む層の厚みについて検討したとこ
ろ、３０ミクロン以下がよいことがわかった。

この厚みが３０ミクロンを越えると、導電性は大きくな
るが、基体金属内の還元性元素とアルカリ土類金属酸化
物との反応が低下し、活性状態が悪くなる。

上記発明において、Ｎ１粉末の代りにｃｏ粉末およびＮ
１とＣｏの合金粉末を使用して、上記と同様の試験を行
なったところ、同様の効果が得られた。

なお、上記実施例においてはＮ１粉末？添加するように
したが、Ｎ１粉末、ＣＯ粉末、Ｎ１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〕

以上説明したように、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、Ｎ１粉末、あるい
はＧｏ粉末あるいはＮ１とＣＯの合金粉末を混合したア
ルカリ土類金属酸化物を被着させたのち、さらにその上
に炭化ジルコニウムを含むアルカリ土類金属酸化物を被
着させたので、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つ 図におりて、（１）は基体、（２）は電子放射物質層、
（３）はヒータを示す。

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、上記基体金属上に接してニッケ
   ル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０．１〜１０重量％
   含むアルカリ土類金属酸化物層を３０μｍ以下の厚みで
   形成し、さらにその上に炭化ジルコニウムを０．０５〜
   １重量％含むアルカリ土類金属酸化物からなる層を形成
   したことを特徴とする電子管陰極。