FR2667721A1 - Cathode pour tube electronique. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une cathode pour tube électronique. Dans une telle cathode pour tube électronique comportant une couche d'oxyde de métal alcalino-terreux placée sur une surface d'un métal de base (2) fixé à un manchon de cathode (1) afin de recouvrir une extrémité dudit manchon, ladite couche (5) d'oxyde contient du scandate de baryum possédant une forme semblable à celle du carbonate de métal alcalino-terreux, utilisé pour former ledit oxyde de métal alcalino-terreux et possédant des particules d'une taille moyenne semblable à celle dudit carbonate. Application notamment à des tubes images en couleurs.
Description
i La présente invention concerne une cathode pour tube électronique, qui
se caractérise par une propriété
d'émission d'électrons stabilisée pendant un long inter-
valle de temps, pour une densité de courant élevée.
Une plus haute définition des tubes images en couleurs, des tubes d'affichage de données et *des tubes d'enregistrement d'images a nécessité que les cathodes de ces tubes électroniques possèdent une propriété d'émission d'électrons, stabilisée pour un intervalle de temps plus
long et pour une densité de courant élevée.
Comme moyens permettant de satisfaire à ces exi-
gences, les propositions indiquées ci-après ont été faites
à ce jour.
Par exemple, le brevet japonais mis à
l'inspection publique sous le N 061-271732 et le brevet ja-
ponais mis à l'inspection publique sous le N 062-22347 dé-
crivent la dispersion d'oxyde de scandium à l'état de poudre dans une couche d'oxyde de métal alcalino-terreux disposée sur le métal de base L'oxyde complexe Bax Scy Oz formé sous l'effet de la réaction entre l'oxyde de scandium et l'oxyde de métal alcalino-terreux (par exemple Ba O) est
dispersé et contenu dans le matériau d'émission des élec-
trons, et l'oxyde complexe subit une décomposition ther-
mique graduelle pendant le fonctionnement de la cathode en formant un excès de Ba et de Ba O, qui sont introduits dans le matériau d'émission des électrons C'est pourquoi, la concentration de l'excès de Ba et de Ba O dans la couche d'oxyde de métal alcalino-terreux se maintient à un niveau élevé même après que la cathode ait fonctionné pendant un long intervalle de temps, ce qui permet de conserver une
excellente propriété d'émission d'électrons.
Les brevets japonais mis à l'inspection publique sous les NW 62-90820, 1311530 et 1-311531 décrivent l'oxyde complexe de baryum et de scandium dispersé dans la couche
d'oxyde de métal alcalino-terreux.
Les brevets japonais mis à l'inspection publique sous les N 063-310535 et 63-310536 décrivent l'oxyde de scandium dispersé dans la couche d'oxyde alcalino-terreux, qui est cristallisé sous la forme d'un polyèdre prismatique ou d'un dodecaèdre. Le -brevet japonais mis à l'inspection publique sous le N 062-198029 indique que deux couches des matériaux d'émission des électrons sont montées sur le métal de base et qu'une couche située du côté du métal de base contient
un composé de scandium dispersé en elle.
Mais, dans les techniques classiques mentionnées précédemment, on ne s'est pas intéressé à une fabrication
stable des cathodes en grande série.
Les auteurs à la base de la présente invention ont réalisé un test de fabrication en grande série pour
contrôler la fabrication de la cathode pour tube électro-
nique au moyen de la technique antérieure en utilisant l'oxyde de scandium dispersé et imprégné dans la couche d'oxyde de métal alcalino- terreux Les auteurs à la base de l'invention ont rencontré deux problèmes: ( 1) un problème
consistant en ce qu'un long intervalle de temps est néces-
saire pour le vieillissement, qui est destiné à stabiliser la propriété d'émission des électrons, et ( 2) un problème
consistant en ce qu'il est difficile de disperser uniformé-
ment l'oxyde de scandium dans la couche d'oxyde de -métal alcalinoterreux, dans le rapport prédéterminé, de sorte
que les propriétés d'émission des électrons des tubes élec-
troniques respectifs diffèrent entre elles.
Il s'est également posé des problèmes consistant
en ce que l'oxyde complexe de baryum et de scandium (scan-
date de baryum) à l'état de poudre, dispersé dans la couche
d'oxyde de métal alcalino-terreux, ne peut pas être dis-
persé d'une manière uniforme dans le carbonate de métal al-
calino-terreux (ce dernier est appliqué sur le métal de base et est chauffé sous vide de manière à être transformé
en l'oxyde), de sorte que le pourcentage de scandate de ba-
ryum dans la couche varie en fonction de chaque cathode et
que les propriétés de l'émission d'électrons des tubes res-
pectifs deviennent différentes les unes des autres.
En outre, dans la cathode dont le métal de base
est recouvert directement par une couche de scandate de ba-
ryum ou une couche d'oxyde de métal alcalino-terreux conte-
nant d'oxyde de scandium dispersé, la solidité de l'adhérence entre la couche déposée et le métal de base est réduite pendant le fonctionnement de la cathode et, dans un
cas extrême, la couche de revêtement se décolle.
Ces phénomènes tendent à être plus accusés lorsque la quantité du composé de scandium contenue dans
ladite couche de revêtement augmente.
Le but de la présente invention est de résoudre
les problèmes mentionnés précédemment et de fournir des ca-
thodes pour des tubes électroniques, entre lesquelles il
n'existe aucune variation de qualité et qui peuvent garan-
tir la propriété d'émission d'électrons stabilisée pendant un long intervalle de temps pour une densité de courant élevée. L'objectif consistant à fabriquer de façon simple des cathodes pour tubes électroniques ne présentant aucune variation de qualité entre elles peut être atteint de la manière suivante: dans une cathode pour tube électronique, dans laquelle la couche d'oxyde de métal alcalino-terreux est disposée sur la surface du métal de base, qui est fixé manchon de cathode de manière à recouvrir une extrémité de ce manchon, le scandate de baryum est dispersé et est contenu dans la couche d'oxyde de métal alcalino-terreux, et la forme du scandate de baryum est choisie de manière à être presque identique à celle du carbonate qui est utilisé pour former ledit oxyde de métal alcalino-terreux, et la
taille moyenne des particules du scandate de baryum est ré-
glée de manière à être voisine de celle des particules du carbonate.
La taille moyenne des particules mentionnées pré-
cédemment est celle mesurée par le procédé bien connu du
compteur Coulter, qui est basé sur le principe de Coulter.
Le procédé du compteur de Coulter est un procédé consistant à mesurer la taille des particules de-la manière
suivante: on immerge un tube perforé rempli d'un électro-
lyte, dans un électrolyte et on place des électrodes à l'intérieur et à l'extérieur du tube perforé, les deux électrolytes étant séparés par la paroi du tube pourvu
d'ouvertures Dans ces conditions, une tension est appli-
quée aux deux électrodes et un courant est amené à circuler -
entre les deux électrodes à travers les électrolytes A cet instant, l'électrolyte dans lequel de fines particules sont
en suspension, est aspiré par les ouvertures et les parti-
cules individuelles franchissent ces ouvertures Dans ce cas, un volume d'électrolyte correspondant au volume des
particules est remplacé par de fines particules et la ré-
sistance électrique entre les deux électrolytes varie.
Cette variation de la résistance électrique est mesurée de
manière à fournir une mesure de la taille des particules.
La teneur moyenne en scandate de baryum contenu dans la couche d'oxyde de métal alcalino-terreux doit être supérieure à 0,01 % en poids en termes de Ba 2 Sc 205, et est
inférieure à 10 % en poids Si la teneur en scandate de ba-
ryum est inférieure ou égale à 0,01 % en poids en termes de Ba 2 Sc 205, on ne peut pas observer l'effet produit par la propriété améliorée d'émission d'électrons Si cette teneur est égale à 10 % en poids ou plus en termes de Ba 2 Sc 2 05, la
couche du matériau d'émission d'électrons tend à se décol-
ler fortement de la surface du métal de base Ces deux cas
ne sont pas favorables.
Le carbonate utilisé pour former l'oxyde de métal
alcalino-terreux se présente sous la forme d'aiguilles.
L'oxyde formé à partir de ce matériau prend également cette
forme Le scandate de baryum doit posséder une forme sem-
blable à cette forme d'aiguilles De façon plus concrète, il doit posséder une forme en bâtonnets, dont la longueur
est de préférence supérieure à 1,4 fois l'épaisseur.
La taille moyenne 51 des particules de scandate
de baryum mesurée conformément au procédé du compteur Coul-
ter, doit être voisine de celle des particules de carbonate utilisées pour former l'oxyde de métal alcalino-terreux, à
savoir la taille moyenne 52 des particules de l'oxyde de-
vant être formé à partir du carbonate De préférence 51 doit satisfaire à la formule suivante
0,6 < 51/52 < 1,8
Si la taille moyenne 51 des particules de scandate de ba-
ryum se situe en dehors de cette gamme, les propriétés
d'émission d'électrons pour les tubes cathodiques respec-
tifs deviennent très différentes pour chacun d'eux.
On peut former le scandate de baryum en mélan-
geant l'oxyde de scandium Sc 203 à du carbonate de baryum Ba CO 3 et en chauffant ensuite le mélange à l'air La forme
et les dimensions du scandate de baryum obtenu de cette ma-
nière sont presque identiques à celles du matériau de dé-
part, à savoir l'oxyde de scandium On peut régler la forme et les dimensions du scandate de baryum en utilisant
l'oxyde de scandium en tant que matériau de départ possé-
dant la forme et les dimensions désirées.
Au lieu d'utiliser la taille moyenne 51 des par-
ticules de scandate de baryum, située dans la gamme men-
tionnée précédemment et mesurée par le procédé du compteur Coulter, il est possible d'utiliser une longueur et une
épaisseur du scandatè de baryum situées dans la gamme sui-
vante: si on suppose que L 1 et T 1 sont respectivement la longueur et l'épaisseur et que L 2 et T 2 sont respectivement la longueur et l'épaisseur du carbonate utilisé pour former l'oxyde de métal alcalinoterreux (c'est-à-dire la longueur et l'épaisseur de l'oxyde formé à partir du carbonate), on peut régler Li et T 1 de manière qu'elles satisfassent aux formules suivantes:
0,2 < Ll/L 2 < 1,9 et 0,2 < Tl/T 2 < 6.
En ce qui concerne le scandate de baryum devant être ajouté au carbonate de métal alcalino-terreux de la couche devant
être formée sur la surface du métal de base, il est effi-
cace d'utiliser, pour l'activation de la cathode dans le procédé de fabrication d'un tube électronique, le Ba 25 c 205, dans lequel le rapport du constituant Ba O est le plus élevé en tant que rapport entre Ba O et Sc 2 03 On peut réduire le rapport du constituant Ba O en augmentant le volume du Sc 2 03 En théorie, on peut n'utiliser que le Sc 2 03, mais un long intervalle de temps est requis pour le vieillissement,
comme indiqué précédemment.
Dans la technique antérieure mentionnée précédem-
ment, on ne peut pas disperser uniformément le scandate de baryum dans l'oxyde de métal alcalino-terreux Ceci est dû aux raisons suivantes: ( 1) un mélange et une dispersion uniformes sont empêchés par la différence entre les formes
des cristaux, la taille des particules et les poids spéci-
fiques entre le scandate de baryum et le carbonate de métal
alcalino-terreux utilisés pour former l'oxyde de métal al-
calino-terreux, et ( 2) il se produit une séparation et une sédimentation lorsque ces produits sont placés et stockés dans des conditions statiques Ainsi, conformément-à la présente invention, on peut aisément obtenir une dispersion
uniforme des deux produits et le maintien de cette disper-
sion en donnant à la forme (forme en bâtonnets) et la taille des particules de scandate de baryum une forme et
une taille semblables à celles (forme en aiguilles) du car-
bonate de métal alcalino-terreux.
On peut obtenir le cristal en forme de bâtonnets de scandate de baryum en chauffant le cristal en forme d'aiguilles d'oxyde de scandium et de carbonate de baryum à
une température de 900 à 11000 C dans une atmosphère non ré-
ductrice (par exemple dans l'atmosphère) Par exemple, on obtient du Ba 2 Sc 205 par chauffage pendant 300 heures à la
température de 1000 C Si la température de chauffage dé-
passe 1000 *C, il se forme également du Ba 35 c 4 00.
En outre, il est possible d'obtenir des cathodes de meilleure qualité se caractérisant par une-:excellente propriété (par exemple propriété d'émission d'électrons stable pendant un long intervalle de temps) grâce à la structure suivante: l'oxyde de métal alcalino-terreux contenant le scandate de baryum et situé sur la surface du métal de base est prévu sous la forme d'une pluralité de couches, et moins de la première couche située directement sur le métal de base est formée par une couche d'oxyde de métal alcalino-terreux qui ne contient pas le scandate de baryum, et la couche située sur ladite première couche est formée par une couche d'oxyde de métal alcalino-terreux
contenant le scandate de baryum.
Dans ce cas, chacune des épaisseurs de la couche inférieure et de la couche supérieure doit être égale à 4 pm ou plus Si cette épaisseur est inférieure à 4 pm, cette épaisseur peut être quelquefois inférieure à
l'épaisseur du cristal du composé de baryum, ce qui est in-
désirable Habituellement la quantité de scandate de baryum est nulle dans la première couche (c'est-à-dire la couche en contact avec le métal de base) située sur le métal de base comme décrit précédemment, et le scandate de baryum
est habituellement réalisé de manière à être contenu dans-
la seconde couche et les couches plus élevées De préfé-
rence, des couches supérieures (c'est-à-dire des couches plus extérieures) peuvent contenir du scandate de baryum avec une concentration supérieure Dans la cathode du tube
électronique, il est essentiel de maintenir une concentra-
tion élevée de Ba et de Ba O dans la couche d'oxyde de métal alcalinoterreux, comme mentionné ci-dessus Si la couche la plus extérieure possède une concentration supérieure en
scandate de baryum, l'évaporation du baryum peut être empê-
chée et ceci a un effet favorable La concentration en scandate de baryum dans la couche la plus extérieure peut
atteindre jusqu'à 25 % en poids.
Lorsqu'il faut prévoir une pluralité de couches d'oxyde de métal alcalino-terreux, il faut que la-teneur en
scandate de baryum soit supérieure à 0,01 % en poids et in-
férieure à 10 % en poids en termes de Ba 2 Sc 2 05, en tant que moyenne de toutes les couches d'oxyde situées sur le métal
de base.
L'épaisseur totale des couches d'oxyde de métal alcalino-terreux est égale à celle de la couche unique classique et peut être comprise habituellement entre 50 pm et 100 pm, sans toutefois y être limitée Conformément à la
présente invention, l'épaisseur est identique à celle indi-
quée plus haut, même lorsque l'oxyde de métal alcalino-ter-
reux se compose d'une seule couche.
Lorsque le scandate de baryum est présent en étant en contact avec le métal de base, la solidité de la liaison entre le métal de base et la couche de revêtement est réduite en raison du fait que la solidité de liaison
entre le métal de base et la couche de revêtement est nor-
malement favorisée par la couche d'interface de silicate de baryum Ba 2 Si O 4, qui est due à la présence de la faible quantité de Si contenu dans le métal de base et est formée au niveau de la limite entre le métal de base et la couche de revêtement, et lorsque la couche dispersée de scandate de baryum est présente, la formation de la couche d'interface de silicate de baryum est supprimée comme cela
est décrit dans le brevet japonais mis à l'inspection pu-
blique sous le N 062-198029, et on suppose que le décolle-
ment est provoqué par la différence de dilatation thermique et la force statique entre le métal de base et la couche de revêtement Au contraire, la présente invention permet de garantir une propriété stable sur une longue durée, grâce au fait qu'il est prévu plus d'une couche de revêtement de
sorte que le composé de scandium n'est pas en contact di-
rect avec le matériau de base.
En outre, même lorsque la couche d'oxyde de métal alcalino-terreux peut être considérée comme étant sensible- ment une seule couche, il est possible d'obtenir le même effet que lorsqu'une pluralité de couches d'oxyde de métal
alcalino-terreux est prévue, ce qui garantit que le scan-
date de baryum n'est pas contenu dans la partie en contact avec le métal de base, de sorte que le scandate de baryum
n'est pas en contact avec le métal de base, tout en garan-
tissant que la couche la plus extérieure des couches d'oxyde possède une concentration supérieure en scandate de
baryum (la partie de la couche la plus extérieure peut at-
teindre jusqu'à 25 % en poids) Dans ce cas, la teneur en scandate de baryum doit être supérieure à 0,01 % en poids et inférieure à 10 % en poids en termes de Ba 2 Sc 2 Q 5, en tant que moyenne de toutes les couches d'oxyde de métal
alcalino-terreux situées sur le métal de base.
Lorsqu'on prévoit, comme décrit plus haut, une pluralité de couches d'oxyde de métal alcalino-terreux ou lorsque la concentration en scandate de baryum dans la couche d'oxyde de métal alcalino-terreux est supérieure dans la couche la plus extérieure, on peut obtenir d'excellents résultats dûs au gradient du pourcentage en scandate de baryum mentionné précédemment, sans régler la forme et les dimensions du scandate de baryum de la manière
décrite précédemment.
D'autres caractéristiques et avantages de la pré-
sente invention ressortiront de la description donnée ci-
après prise en référence aux dessins annexés, sur les-
quels:
la figure 1 représente une vue en coupe schéma-
tique d'une cathode de tube électronique, correspondant à une forme de réalisation de la présente invention; et
la figure 2 est un diagramme montrant la varia-
tion, en fonction du temps, de la propriété d'émission d'électrons d'une cathode de tube électronique dans les formes de réalisation de la présente invention, et de cette propriété pour une cathode classique de tube électronique. Ci-après on va décrire l'agencement des cathodes pour tube électronique selon la présente invention, en référence aux formes de réalisation préférées
EXEMPLE 1:
La figure 1 est une vue en coupe représentant la structure schématique d'une cathode de tube électronique selon la présente invention, qui utilise deux couches de matériau émettant des électrons Elle comprend un manchon de cathode 1, une base métallique 2 formée de nickel et une couche 3 de matériau émettant des électrons On voit que la couche 3 de matériau émettant des électrons comprend en outre une première couche 4 constituée de (Ba,Sr,Ca)Co 3 et
une seconde couche 5 constituée de (Ba,Ca,Sr)CO 3, dans la-
quelle sont dispersés de 0,8 % en poids de scandate de ba-
ryum Dans ce cas, le scandate de baryum est formé par mé-
lange d'oxyde de scandium (Sc 203) cristallisé en bâtonnets et de carbonate de baryum (Ba CO 3), et chauffage du mélange
dans l'atmosphère à une température d'environ 1000 C pen-
dant 500 heures Les particules de scandate de baryum ob-
tenu possèdent une forme et une taille semblables à -celles du cristal (Ba,Sr,Ca)CO 3; la particule est un cristal en forme de bâtonnet possédant une longueur égale à environ 10 pm et une épaisseur égale à environ 2 pm Une quantité de
% en poids ou-plus du scandate de baryum obtenu est for-
mée de Ba 2 SC 2 05 La forme et les dimensions des particules d'oxyde de scandium utilisé pour former le scandate de baryum étaient approximativement identiques à celles du scandate de baryum obtenu; le carbonate de baryum utilisé était à
l'état pulvérulent.
il Pour fabriquer les cathodes, on a ajouté 13
litres d'une laque de nitrocellulose et 5,6 litres d'oxala-
te de butyle à chacun des deux produits que sont le (Ba,Sr,Ca)CO 3 pulvérulent et le (Ba,Sr,Ca)CO 3 pulvérulent dans lequel sont dispersés 0,8 % en poids de scandate de
baryum, on a agité le mélange au moyen d'un broyéur à bou-
lets après avoir réalisé une suspension de 20 litres, de manière à rendre chaque suspension uniforme (Ci-après, la première suspension sera désignée comme étant le liquide A, tandis que la seconde suspension sera désignée comme étant le liquide B) On a ensuite formé la première couche 4 en appliquant le liquide A, sur une épaisseur d'environ 35 pm, sur la base métallique en nickel 2, au moyen du procédé de pulvérisation De la même manière, on a formé la seconde couche 5 en appliquant le liquide B sur une épaisseur d'environ 35 pm sur la première couche 4 On a ainsi formé la couche 3 du matériau émettant des électrons En outre,
on a chauffé la couche 3 du matériau émettant des élec-
trons, au moyen du dispositif de chauffage 6 avec évacua-
tion du gaz de manière à établir un vide en vue de décompo-
ser le carbonate en l'oxyde On a alors appliqué un chauf-
fage à une température de 900 11000 C pour l'activation, ce qui a permis de fabriquer la cathode Le (Ba,Sr,Ca)CO 3 à
l'état pulvérulent était formé de cristaux de forme acicu-
laire possédant une longueur d'environ 11 pm et une épais-
seur d'environ 1 pm Il s'est également avéré que le rap-
port 51/52 des tailles moyennes des particules du scandate de baryum à celles de l'oxyde mesuré par le procédé du
compteur Coulter, était égal à environ 1,2.
La courbe (a) sur la figure 2 représente la va-
riation, dans le temps, de la propriété d'émission d'électrons lorsque la cathode fabriquée selon le procédé conforme à l'invention, mentionné précédemment, est montée dans un tube cathodique La courbe (b) de la figure 2 représente la variation (qui sera décrite plus loin dans l'EXEMPLE 2), en fonction du temps, de la propriété d'émission d'électrons lorsqu'il est prévu une seule couche
du matériau émettant des électrons, qui est formée moyen-
nant l'utilisation de (Ba,Sr,Ca)CO 3 dans lequel sont dis-
persés 1,6 % en poids de scandate de baryum La courbe (c) sur la figure 2 représente la variation, en fonction du temps, de la propriété d'émission d'électrons selon une technique antérieure, dans laquelle il est prévu une seule couche normale d'un matériau émettant les électrons, sans
scandate de baryum.
Sur la figure 2, on a porté sur l'axe des abs-
cisses le temps de fonctionnement et sur l'axe des ordon-
nées le courant maximum d'anode.
A partir de ce résultat, on peut voir que la pro-
priété dans le cas de la courbe (a) est nettement meilleure que dans le cas de la courbe (c) et que la propriété dans le cas de la courbe (b) est aussi bonne que celle obtenue dans le cas de la courbe (a), pour un certain temps écoulé,
mais présente une détérioration brusque dans la phase fi-
nale du fonctionnement de longue durée Cette caractéris-
tique obtenue dans le cas de la courbe (b) apparaît égale-
ment lorsque la quantité totale de Ba 2 Sc 205 contenue dans le matériau émettant des électrons est réglée à 10 % en poids ou plus même dans le cas o il est prévu deux couches d'un matériau émettant des électrons, mais ce phénomène est dû au décollement de la couche du matériau émettant les électrons à partir de la base métallique en nickel Lorsque la quantité du Ba 2 Sc 2 05 dispersée est égale à 0,01 % en poids ou moins,, l'effet d'amélioration de la propriété
d'émission d'électrons n'est absolument pas observé.
Lorsque le Ba 2 Sc 2 05 est réalisé de manière à pos-
séder une forme et une taille de particules semblables à celles du (Ba, Sr,Ca)CO 3, la stabilité de dispersion dans la suspension pour une projection par pulvérisation est si bonne que le pourcentage de Ba 2 Sc 2 05 dispersé présente une différence de 0,1 % en poids ou moins entre le début et la fin de l'opération de pulvérisation exécutée (temps écoulé d'environ huit heures) par exemple moyennant l'utilisation de 20 litres de suspension Au contraire, lorsque la taille moyenne des particules diffère de 40 % ou plus, la sédimen-
tation du Ba 2 Sc 2 05 se produit de façon accusée dans la sus-
pension et le contenu du scandate de baryum dispersé à la
fin de l'opération est égal à 1,5 fois le pourcentage pré-
sent au début de l'opération, dans les mêmes conditions que
celles indiquées précédemment.
EXEMPLE 2
On a fabriqué des cathodes dans les mêmes condi-
tions que dans l'EXEMPLE 1, hormis que la teneur en scan-
date de baryum était égale à 1,6 % en poids et qu'on a uti-
lisé une seule couche d'oxyde de métal alcalino-terreux
possédant une épaisseur de 70 pm Lorsqu'on a mesuré la va-
riation, en fonction du temps, de la priorité d'émission d'électrons, on a obtenu un résultat représenté sur la courbe (b) de la figure 2 Par rapport au cas classique de la courbe (c), cette propriété du présent exemple 2 est nettement meilleure Cependant, comme décrit dans l'EXEMPLE
1, il est apparu une brusque détérioration après un fonc-
tionnement de longue durée On peut illustrer la structure de cathode conformément à la présente forme de réalisation en considérant que la couche 3 du matériau d'émission
d'électrons de la figure 1 est formée d'une couche unique.
EXEMPLE 3
En utilisant le même produit (Ba,Sr,Ca)C 03 à l'état de poudre, et du scandate de baryum en poudre comme dans le cas de L'EXEMPLE 1, on a tout d'abord formé la couche de (Ba,Sr,Ca)CO 3 qui ne contient pas le scandate de baryum, sur la base métallique en nickel On a formé sur cette couche successivement et dans cet ordre des couches de (Ba,Sr, Ca)CO 3 contenant respectivement 0,4 % en poids, 0,8 % en poids, 1,2 % en poids et 2 % en poids de scandate de baryum L'épaisseur de chaque couche était égale à pm On a ensuite appliqué un chauffage comme dans l'EXEMPLE 1, ce qui a permis de former la cathode On a monté celle-ci dans un tube cathodique et on a mesuré la variation, dans le temps, de la propriété d'émission
d'électrons On a obtenu des résultats qui étaient supé-
rieurs à celui de l'EXEMPLE 1 On peut illustrer la struc-
ture de la cathode selon la présente forme de réalisation en considérant que la seconde couche 5 de la figure 1 est
formée de quatre couches.
Dans l'exemple 3, on a obtenu également d'excel-
lents résultats lorsqu'on a modifié presque continûment la concentration en scandate de baryum dans la couche de métal alcalino-terreux, de O % en poids à 2 % en poids à partir de la surface de la base métallique formée de nickel Dans ce cas, la couche d'oxyde est constituée d'une seule couche.
Comme cela a été décrit précédemment, l'utilisa-
tion de la cathode du tube électronique conforme à la pré-
sente invention s'avère avoir résolu les problèmes de la technique classique, et la présente invention fournit des
cathodes pour tube électronique possédant une qualité uni- forme et stable, qui garantit une propriété d'émission d'électrons
stabilisée pendant un long intervalle de temps
pour une densité de courant élevée.
Claims (18)
1 Cathode pour tube électronique comportant une couche d'oxyde de métal alcalino-terreux placée sur une surface d'un métal de base ( 2) fixé à un manchon de cathode ( 1) afin de recouvrir une extrémité dudit manchon, caracté-
risée en ce que ladite couche ( 5) d'oxyde de métal alca-
lino-terreux contient du scandate de baryum possédant une
forme semblable à celle du carbonate de métal alcalino-ter-
reux, utilisé pour former ledit oxyde de métal alcalino-
terreux et possédant des particules d'une taille moyenne
semblable à celle dudit carbonate.
2 Cathode pour tube électronique selon la reven-
dication 1, caractérisée en ce que ledit scandate de baryum possède une forme en bâtonnets, dont la longueur est égale
à 1,4 fois l'épaisseur ou plus.
3 Cathode pour tube électronique selon la reven-
dication 1, caractérisée en ce que la taille moyenne 51 des particules dudit scandate de baryum, mesurée au moyen du
procédé du compteur Coulter, satisfait à la formule sui-
vante:
0,6 < 51/52 < 1,8
en supposant que 52 désigne la taille moyenne des parti-
cules, mesurée au moyen dudit procédé à compteur Coulter,
dudit carbonate de métal alcalino-terreux utilisé pour for-
mer l'oxyde de métal alcalino-terreux.
4 Cathode pour tube électronique selon la reven-
dication 2, caractérisée en ce que la longueur L 1 et
l'épaisseur T 1 dudit scandate de baryum satisfont respecti-
vement aux formules suivantes: 0,2 < Ll/L 2 < 1,9 et 0,2 < T 1/T 2 < 6,
en supposant que L 2 est la longueur dudit carbonate de mé-
tal alcalino-terreux utilisé pour former l'oxyde de métal
alcalino-terreux et T 2 l'épaisseur de ce carbonate.
Cathode pour tube électronique selon la reven- dication 1, caractérisée en ce que la tenur moyenne en
scandate de baryum dans ladite couche d'oxyde de métal al-
calino-terreux est supérieure à 0,01 % en poids et infé-
rieure à 10 % en poids.
6 Cathode pour tube électronique comportant une couche d'oxyde de métal alcalino-terreux sur une surface d'un métal de base ( 2) fixé à un manchon de cathode ( 1) de
manière à recouvrir une extrémité dudit manchon, caractéri-
sée en ce que le scandate de baryum est dispersé et contenu dans ladite couche d'oxyde de métal alcalino-terreux et que la concentration en scandate de baryum dans ladite couche d'oxyde de métal alcalino-terreux est nulle dans la partie
en contact avec ledit métal de base, la concentration aug-
mentant graduellement lorsque la distance par rapport audit
métal de base augmente.
7 Cathode pour tube électronique selon la reven-
dication 6, caractérisée en ce que le scandate de baryum possède une forme semblable à celle du carbonate de métal alcalino-terreux utilisé pour former ledit oxyde de métal
alcalino-terreux, et que la taille moyenne de ses parti-
cules est semblable à celle dudit carbonate.
8 Cathode pour tube électronique selon la reven-
dication 7, caractérisée en ce que le scandate de baryum possède une forme en bâtonnets, dont la longueur est égale
à 1,4 fois l'épaisseur ou plus.
9 Cathode pour tube électronique selon la reven-
dication 8, caractérisée en ce que la taille moyenne 51 des particules dudit scandate de baryum, mesurée au moyen du
procédé du compteur Coulter, satisfait à la formule sui-
vante:
0,6 < SISI'< 1,8
en supposant que 52 désigne la taille moyenne des parti-
cules, mesurée au moyen dudit procédé à compteur Coulter,
dudit carbonate de métal alcalino-terreux utilisé pour for-
mer l'oxyde de métal alcalino-terreux.
10 Cathode pour tube électronique selon la revendication 8, caractérisée en ce que la longueur L 1 et
l'épaisseur T 1 dudit scandate de baryum satisfont respecti-
vement aux formules suivantes: 0,2 < Ll/L 2 < 1,9 et 0,2 < T 1/T 2 < 6, en supposant que L 2 est la longueur dudit carbonate de mé- tal alcalinoterreux utilisé pour former l'oxyde de métal
alcalino-terreux et T 2 l'épaisseur de ce carbonate.
11 Cathode pour tube électronique suivant la re-
vendication 6, caractérisée en ce que la teneur moyenne en
scandate de baryum dans ladite couche d'oxyde de métal al-
calino-terreux est supérieure à 0,01 % en poids et in-
férieure à 10 % en poids.
12 Cathode pour tube électronique selon la
revendication 11, caractérisée en ce que la teneur en scan-
date de baryum dans la partie la plus extérieure de la couche d'oxyde de métal alcalino-terreux est inférieure à
% en poids.
13 Cathode pour tube électronique possédant une
pluralité de couches ( 4,5) d'oxyde de métal alcalino-ter-
reux sur une surface d'un métal de base ( 2), qui est fixé à
un manchon de cathode ( 1) de manière à recouvrir une extré-
mité dudit manchon, caractérisée en ce que la couche ( 4) placée en contact avec ledit métal de base ne contient pas de scandate de baryum, et qu'au moins une couche ( 5) dudit oxyde de métal alcalino-terreux est disposée sur 'adite couche placée en contact avec ledit métal de base et que
ladite au moins une couche d'oxyde de métal alcalino-ter-
reux contient du scandate de baryum dispersé.
14 Cathode pour tube électronique selon la
revendication 13, caractérisée en ce que l'épaisseur de la-
dite couche en contact avec ledit métal de base est égale à
4 pm ou plus.
Cathode pour tube électronique selon la revendication 14, caractérisée en ce que la couche la plus extérieure de ladite pluralité de couches d'oxyde de métal
alcalino-terreux possède une épaisseur de 4 pm ou plus.
16 Cathode pour tube électronique selon la revendication 15, caractérisée en ce que le nombre desdites
couches d'oxyde de métal alcalino-terreux est égal à deux.
17 Cathode pour tube électronique selon la revendication 13, caractérisée en ce que la couche la plus extérieure de ladite pluralité de couches d'oxyde de métal
alcalino-terreux contient une quantité plus importante du-
dit scandate de baryum.
18 Cathode pour tube électronique selon la revendication 17, caractérisée en ce que le pourcentage moyen dudit scandate de baryum dans ladite pluralité de couches d'oxyde de métal alcalino-terreux est supérieur à
0,01 % en poids et inférieur à 10 % en poids.
19 Cathode pour tube électronique selon la
revendication 18, caractérisée en ce que la teneur en scan-
date de baryum dans la couche la plus extérieure de ladite pluralité de couches d'oxyde de métal alcalino-terreux est
inférieure à 25 % en poids.
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