JP2002042643A - 電子管の陽極内面黒化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リードタイムが短く、量産化が容易な電子管
の陽極内面黒化方法を提供すること。 【解決手段】 電子を放出する陰極１９および電子の流
れを制御するグリッド２１、このグリッド２１で制御さ
れた電子が流れ込む陽極１１を有する電子管の陽極内面
に黒化膜を形成する電子管の陽極内面黒化方法におい
て、電子管の内部にその表面に酸化膜２２ｂが形成され
た黒化膜形成用部品２２を配置する第１工程と、陰極１
９に電流を流し黒化膜形成用部品２２に形成された酸化
膜２２ｂを蒸発させる第２工程とからなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子管の陽極内
面を黒化する電子管の陽極内面黒化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子管の陽極内面黒化方法につい
て、送信用の３極電子管を例にとり図２を参照して説明
する。

【０００３】符号３１は筒状の陽極で、陽極３１は、陽
極３１の下方に位置するセラミックス製の絶縁部材３２
などとともに、内部が真空の真空容器を構成している。
絶縁部材３２は全体が有底円筒状に形成され、円筒部３
２ａおよび底部３２ｂから構成されている。陽極３１の
下端は環状の陽極端子３３に接続され、陽極端子３３
は、絶縁部材３２に取り付けられた環状の封止部材３４
に接合されている。

【０００４】陽極３１の上部に金属製の排気管３５が設
けられ、排気管３５を囲んで保護キャップ３６が固定さ
れている。保護キャップ３６の上部に、陽極の配線を接
続するねじ３６ａが取り付けられている。また、陽極３
１の外側には冷却フィン３７が配置されている。

【０００５】陽極３１の中心軸上に陰極用リード部品３
８が配置され、陰極用リード部品３８を囲む螺旋状の陰
極３９が管軸方向に設けられている。陰極３９の一端は
陰極用リード部品３８の上端に接続されている。陰極用
リード部品３８はタングステンやモリブデンなどで形成
され、絶縁部材３２の底部３２ｂを貫通し、管外に位置
する陰極端子４０に接続されている。陰極３９の他端
も、陰極用リード部品を通して管外に位置する陰極端子
に接続されている。この場合、陰極３９の他端に接続さ
れる陰極用リード部品および陰極端子は、図面の関係で
示されていない。

【０００６】陽極３１と陰極３９間に網目状のグリッド
４１が配置されている。グリッド４１は支持部材４２で
支持され、支持部材４２はタングステンやモリブデンな
どで形成されたグリッド用リード部品４３に接続されて
いる。グリッド用リード部品４３は、陰極３９に接続さ
れた陰極用リード部品３８と同様、絶縁部材３２の底部
３２ｂを貫通し、管外に位置するグリッド端子４４に接
続されている。

【０００７】なお、陰極端子４０およびグリッド端子４
４は電子管用のソケットに装着され、動作時、ソケット
を通して電力や制御信号が供給される。

【０００８】上記した構成の送信管は、陰極３９として
トリウムタングステン・フィラメントが多く用いられ
る。このフィラメントは、動作温度が約１６００℃と高
く、陰極３９に隣接するグリッド４１も動作中は１００
０℃前後の温度になる。そのため、グリッド４１は、通
常、タングステンやモリブデンなどの高融点金属で作ら
れている。

【０００９】ところで、電子管が動作状態となり、グリ
ッド４１の温度が上昇すると、グリッド４１から不要な
熱電子が放射され、ダイナトロン発振や放電などの異常
動作を起こす場合がある。そのため、送信管について、
これまでもグリッド４１による不要な熱電子の放射を防
止する方法がいくつか報告されている。

【００１０】その１つの方法として、陽極３１内面を黒
化被膜で覆い、陽極３１内面の熱輻射を高め、グリッド
の温度を下げる方法がある。たとえば、特公昭５６−１
５１１０号公報や特公昭６２−２９０３４号公報などに
開示されたように、金属部品の表面に酸化チタンおよび
他の酸化物の混合粉末をプラズマ溶射して黒化膜を形成
し、水素雰囲気中または真空中で加熱処理する方法、あ
るいは、陽極の内面に黒クロム（以下Ｃｒという）メッ
キを施し真空処理する方法、陽極内面にＣｒを真空蒸着
法で蒸着する方法などがある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の電子管
の陽極内面黒化方法には次のような欠点がある。

【００１２】たとえば、酸化チタンおよび他の酸化物の
混合粉末をプラズマ溶射して黒化膜を形成する方法は、
プラズマ溶射を真空中で行う必要があリ、さらに、プラ
ズマ溶射を行った後、再び、真空中や水素中において高
温脱ガス処理が必要となる。真空蒸着法でＣｒを蒸着す
る方法も同様の問題がある。また、黒Ｃｒメッキを施し
真空処理する方法は、有害なＣｒを大量に使用すること
になり、環境への影響から望ましい方法とは言えない。

【００１３】上記した陽極内面の黒化方法の場合、真空
中または水素中で陽極を２〜３回処理する必要がある。
そのため、製品のリードタイムが長くなり、また工程が
複雑となり、製品コストも高くなる。また、専用の溶射
装置や真空装置を必要とし、多くの陽極内面を1 度に黒
化することが困難で、量産製品には適用しにくいという
問題がある。

【００１４】本発明は、上記した欠点を解決するもの
で、リードタイムが短く、量産化が容易な電子管の陽極
内面黒化方法を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、電子を放出す
る陰極および前記電子の流れを制御するグリッド、この
グリッドで制御された前記電子が流れ込む陽極を有する
電子管の前記陽極内面に黒化膜を形成する電子管の陽極
内面黒化方法において、前記電子管の内部にその表面に
酸化膜が形成された黒化膜形成用部品を配置する第１工
程と、前記陰極に電流を流し前記黒化膜形成用部品に形
成された前記酸化膜を蒸発させる第２工程とからなるこ
とを特徴としている。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、送信
用の３極電子管を例にとり図１を参照して説明する。

【００１７】符号１１は、たとえば銅（Ｃｕ）で構成さ
れた筒状の陽極で、陽極１１は、陽極１１の下方に位置
するセラミックス製の絶縁部材１２などとともに、内部
が真空の真空容器を構成している。絶縁部材１２は有底
円筒状に形成され、円筒部１２ａおよび底部１２ｂから
構成されている。陽極１１の下端は環状の陽極端子１３
に接続され、陽極端子１３は、絶縁部材１２に取り付け
られた環状の封止部材１４に接合されている。陽極１１
の上部には金属製の排気管１５が設けられ、排気管１５
を囲んで保護キャップ１６が固定されている。保護キャ
ップ１６には、陽極の配線を接続するためのねじ１６ａ
が取り付けられている。また、陽極１１の外側に冷却フ
ィン１７が配置されている。

【００１８】陽極１１の中心軸上に陰極用リード部品１
８が配置され、陰極用リード部品１８を囲む螺旋状の陰
極１９が管軸方向にある長さをもって設けられている。
陰極１９の一端は陰極用リード部品１８の上端に接続さ
れている。陰極用リード部品１８はタングステンやモリ
ブデンなどで形成され、絶縁部材１２の底部１２ｂを貫
通し、管外に位置する陰極端子２０に接続されている。
陰極１９の他端も、陰極用リード部品を通して管外に位
置する陰極端子に接続されている。この場合、陰極１９
の他端に接続されるリード部品および陰極端子は、図面
の関係で示されていない。

【００１９】また、陽極１１と陰極１９間に網目状のグ
リッド２１が配置されている。そして、グリッド２１部
分で、陰極１９から放出される電子ビームの流れに影響
しない場所、たとえば陰極１９が管軸方向に設けられて
いる領域Ａの側方部分を避けた下端部分で、その外側の
面に、円筒状の黒化膜形成用部品２２が溶接やろう付け
で取付けられている。黒化膜形成用部品２２は、たとえ
ば円筒状のステンレス部材２２ａをあらかじめ脱脂し、
その後、ウエット水素中で１０００℃で３０分ほど加熱
し、脱ガスと同時にステンレス部材に含まれるＣｒの酸
化膜２２ｂを、たとえばその全表面に形成する方法で構
成される。

【００２０】また、グリッド２１は支持部材２３で支持
され、支持部材２３はタングステンやモリブデンなどで
形成されたグリッド用リード部品２４に接続されてい
る。グリッド用リード部品２４は、陰極１９に接続され
た陰極用リード部品１８と同様、絶縁部材１２の底部１
２ｂを貫通し、管外に位置するグリッド端子２５に接続
されている。なお、陰極端子２０およびグリッド端子２
５は電子管用のソケット（図示せず）に装着され、動作
時、ソケットを通して電力や制御信号が供給される。

【００２１】上記した構成によれば、たとえばグリッド
２１の外側の面に黒化膜形成用部品２２が接合され、電
子管内に配置されている。したがって、電子管を製造す
る排気工程、たとえば陰極を脱ガスする工程やグリッド
を脱ガスするグリッドボンバード工程、陽極を脱ガスす
るアノードボンバード工程などにおいて、たとえばグリ
ッド２１が加熱し１０００℃以上の高温になると、黒化
膜形成用部品２２から酸化膜２２ｂが蒸発する。蒸発し
た酸化膜２２ｂは、矢印Ｙで示すように比較的温度が低
い陽極１１方向に進み、陽極１１の内面に付着し黒化膜
を形成する。これによって陽極１１の熱輻射率が向上
し、グリッド２１の温度上昇が抑えられ、同時に、グリ
ッド２１からの不要な熱電子の放射が抑えられる。

【００２２】なお、陰極の脱ガスは、たとえば陰極１９
に電流を流して陰極１９を加熱する方法で行われる。ま
た、グリッドを脱ガスするグリッドボンバードは、たと
えば陰極１９に電流を流すと同時に、グリッド２１を陰
極１９よりも高い電位に設定し、陰極１９から放出され
る電子をグリッド２１に照射し加熱する方法で行われ
る。また、陽極を脱ガスするアノードボンバードは、た
とえば陰極１９に電流を流すと同時に、陽極１１を陰極
１９よりも高い電位に設定し、陰極１９から放出される
電子を陽極１１に照射し加熱する方法で行われる。

【００２３】上記した方法によれば、通常の製造工程の
１つである排気工程を利用して陽極１１内面に黒化膜を
形成している。そのため、プラズマ溶射や真空蒸着など
のように、従来、黒化膜の形成に必要とされていた手間
のかかる工程がなくなり、リードタイムが短縮される。

【００２４】また、電子管内に黒化膜形成用部品を配置
するだけで済み、特別な排気工程を追加したり、排気条
件を見直したりする必要がないため、量産化にも容易に
対応できる。また、製造コストが低減し、製品の信頼性
も向上する。。

【００２５】上記の実施形態では、黒化膜形成用部品を
グリッドと陽極の間、たとえばグリッドの外側の面に固
定している。この場合、黒化膜形成用部品から蒸発した
酸化膜はグリッドに遮断されることなく陽極に到達で
き、陽極内面に黒化膜を形成する。また、黒化膜形成用
部品が円筒状に形成されている。この場合、黒化膜形成
用部品の酸化膜が形成された表面が、筒状の陽極内面の
全体と対向する形になるため、陽極内面に一様な黒化膜
を形成できる。しかし、黒化膜形成用部品の形状は円筒
状に限るものではなく、電子管内部の構造などに合わせ
て任意に選ぶことができる。

【００２６】また、黒化膜形成用部品を配置する位置
も、グリッドと陽極の間に限らず、たとえばグリッドの
内側などに配置することもできる。黒化膜形成用部品を
グリッドの内側に配置した場合、黒化膜形成用部品が加
熱源となる陰極に近くなるため、黒化膜形成用部品の温
度を高くでき、酸化膜の蒸発が容易になる。

【００２７】また、上記の実施形態では、グリッドの下
端部、たとえばグリッド端子に近い側の端部に黒化膜形
成用部品を配置している。しかし、陰極が形成された領
域の側方部分を避けたグリッドの上端部などに配置する
こともできる。また、黒化膜形成用部品としてステンレ
スを用いている。この場合、ステンレスがＣｒを含むた
め、黒化膜の形成に使用されるたとえばＣｒの酸化物を
容易に形成できる。

【００２８】上記したように、本発明によれば、リード
タイムが短く、量産化に容易に対応でき、さらに製造コ
ストが低減し、信頼性が向上する電子管の陽極内面黒化
方法が実現される。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、リードタイムが短く、
かつ、量産化が容易な電子管の陽極内面黒化方法を実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を説明するための概略の構造
図で、その一部を断面で示している。

【図２】従来例を説明するための概略の構造図で、その
一部を断面で示している。

【符号の説明】

１１…陽極 １２…絶縁部材 １３…陽極端子 １４…封止部材 １５…排気管 １６…保護キャップ １７…冷却フィン １８…陰極用リード部品 １９…陰極 ２０…陰極端子 ２１…グリッド ２２…黒化膜形成用部品 ２２ａ…ステンレス部材 ２２ｂ…酸化膜 ２３…支持部材 ２４…グリッド用リード部品 ２５…グリッド端子

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子を放出する陰極および前記電子の流
   れを制御するグリッド、このグリッドで制御された前記
   電子が流れ込む陽極を有する電子管の前記陽極内面に黒
   化膜を形成する電子管の陽極内面黒化方法において、前
   記電子管の内部にその表面に酸化膜が形成された黒化膜
   形成用部品を配置する第１工程と、前記陰極に電流を流
   し前記黒化膜形成用部品に形成された前記酸化膜を蒸発
   させる第２工程とからなることを特徴とした電子管の陽
   極内面黒化方法。
2. 【請求項２】 第２工程の後に、電子管の一部に設けら
   れた管内排気用の排気管を封止する工程が設けられた請
   求項１記載の電子管の陽極内面黒化方法。
3. 【請求項３】 第１工程において、黒化膜形成用部品を
   グリッドと陽極に挟まれた領域に配置する請求項１記載
   の電子管の陽極内面黒化方法。
4. 【請求項４】 黒化膜形成用部品がステンレスである請
   求項１記載の電子管の陽極内面黒化方法。
5. 【請求項５】 第１工程において、陰極が形成された領
   域の側方部分を避けた位置に黒化膜形成用部品を配置す
   る請求項１記載の電子管の陽極内面黒化方法。
6. 【請求項６】 第２工程において、グリッドおよび陽極
   の少なくとも一方を、陰極よりも高い電位に設定する請
   求項１記載の電子管の陽極内面黒化方法。