JP2004031081A - Impregnated cathode - Google Patents

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JP2004031081A
JP2004031081A JP2002184798A JP2002184798A JP2004031081A JP 2004031081 A JP2004031081 A JP 2004031081A JP 2002184798 A JP2002184798 A JP 2002184798A JP 2002184798 A JP2002184798 A JP 2002184798A JP 2004031081 A JP2004031081 A JP 2004031081A
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impregnated
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impregnated cathode
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Chikao Kimura
木村 親夫
Hiroyuki Miyamoto
宮本 洋之
Misao Izeki
井関 操
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New Japan Radio Co Ltd
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New Japan Radio Co Ltd
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  • Solid Thermionic Cathode (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermally stable impregnated cathode with less evaporation which can be used for a discharge lamp of a high output. <P>SOLUTION: The impregnated cathode is formed by impregnating an impregnation material composed of barium aluminate which is a compound with a stoichiometric composition of an aluminum oxide and an oxide of IIa group element, or a compound composed by substituting a part of barium of an aluminum oxide by calcium, in a porous part of a cathode body made of a metal with a high melting point. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、含浸型カソードに関し、特に高出力の放電ランプに好適な含浸型カソードに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
含浸型カソードの代表的な酸化物混合物の含浸材は、その混合比をBaO:CaO:Al換算で4:1:1(以下、411含浸材とよぶ。)や6:1:2(以下612含浸材とよぶ。)としたアルミン酸バリウムカルシウムであり、いずれも化学量論的組成よりもBaOが過剰な組成を有している。このアルミン酸バリウムカルシウムが、タングステン又はモリブデン等の高融点金属からなるカソード本体の多孔質空隙部に含浸されていると、約1050℃でその高融点金属の表面にバリウム−酸素双極子(Ba−O双極子)が形成される。このようにBaO過剰の含浸材は低温でBa−O双極子が形成され、この形成により仕事関数が下がり、高電流密度(〜10A/cm)が得られることが知られている。
【0003】
特に、含浸型カソードの電子放出面上に、レニウム、オスミウム、イリジウム、ルテニウムのいずれかを数百〜数千オングストロームだけスパッタすることにより、一層の低仕事関数化が得られ、更なる高電流密度(〜20A/cm)が得られることも知られている。
【0004】
このことから、含浸型カソードは、高電流密度の特徴を活かして、高精細CRT用カソードに用いられている。また、カソード表面が高融点金属であるという特徴から、耐熱性およびイオンボンバードに比較的強いことを活かして、高出力電子管用カソードにも用いられている。
【0005】
このようなCRTや電子管に用いられる含浸型カソードの含浸組成には、より低温で高電流密度を得るために、バリウムリッチな組成である411含浸材が多く用いられる。
【0006】
また、上記含浸型カソードは、放電ランプ用にも使用されているが、この用途での含浸材組成は411含浸材よりも安定でより低蒸発な特性を有する612含浸材が用いられている。この612含浸材を用い且つランプ出力を150W以下に限定すれば、従来からこの分野で用いられてきた酸化トリウム入りタングステンカソードよりもカソード先端の変形が極めて少なく、長寿命が得られる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、出力が150Wを越える放電ランプのカソードに従来の含浸材を有する含浸型カソードを用いると、そのカソード先端温度が上昇しすぎ、含浸材からのBaOの蒸発が無視できなくなる。このため、ガラス管壁を急速に汚し、光出力が低下する。また同時に、この蒸発が含浸材をカソード表面近傍から失わせるので、電子放出特性も急速に低下する。そして、この電子放出特性の低下がカソード先端温度を更に上昇させ、加速度的にランプ特性を悪化させる。又はカソード自体を溶融変形させてしまう。
【0008】
以上のように、従来の含浸型カソードを出力150Wを越える放電ランプに用いると、短時間で管寿命に達するという問題があった。
【0009】
本発明の目的は、従来の含浸型カソードが出力150W以下の放電ランプにその適用範囲が限定されている問題を解決し、150Wを越える放電ランプに用いることができる低蒸発で且つ熱的に安定な高出力用途に向いた含浸カソードを提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1にかかる発明は、高融点金属よりなり多孔質空隙部を有するカソード本体と、アルミニウム酸化物とIIa族の酸化物との化学量論的組成の化合物からなり且つ前記カソード本体の前記多孔質空隙部に含浸された含浸材とを有することを特徴とする含浸型カソードとした。
【0011】
請求項2にかかる発明は、請求項1に記載の含浸型カソードにおいて、前記含浸材は、化学量論的組成のアルミン酸バリウム又は該アルミン酸バリウムのバリウムの一部をカルシウム、マグネシウム、又はストロンチウムのいずれかで置換した化合物であることを特徴とする含浸型カソードとした。
【0012】
請求項3にかかる発明は、請求項1に記載の含浸型カソードにおいて、前記含浸材は、BaAl、BaAl、Ba3−xCaAl(但し、0<x<3)、又はBa1−yCaAl(但し、0<y<1)のいずれかであることを特徴とする含浸型カソードとした。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に沿って説明する。図1および図2はその実施形態の含浸型カソードを示す図である。1は含浸型カソード、2はモリブデン性リードである。ここで、図1はフラッシュランプに、図2はショートアークランプに多く用いられる形状である。
【0014】
本実施形態では、含浸型カソードの含浸材として、化学量論理的組成のアルミン酸バリウムであるBaAl、あるいは該アルミン酸バリウムのバリウムの一部をカルシウムで置換した化合物であるBa2.5Ca0.5Alを用いる。以下、これらの化合物を用いた含浸型カソードの特徴を説明する。
【0015】
BaAl含浸材およびそのバリウムの一部をカルシウムで置換したBa2.5Ca0.5Al含浸材の融点は、1600℃を越える。これに対し、従来の411含浸材および612含浸剤は、このような化合物と酸化バリウムとの共晶をなしているので、その融点は1400℃程度である。前者は化合物を形成しているため融点は高いが、後者は酸化物の混合物なので融点は完全化合物よりは低くなっている。このように、本実施形態で用いるBaAlおよびBa2.5Ca0.5Alは、より熱的に安定な含浸材と言える。
【0016】
次に、熱電子放出特性について説明する。従来の含浸材である411含浸材や612含浸材は、既に余剰バリウムを有しているので、比較的低温度(約900℃)で単原子層(電子放出するためにカソード表面に形成されたBaの1原子レベルの薄い層)形成に寄与する遊離したバリウムが存在している。
【0017】
これに対して、本実施形態で用いるBaAl含浸材およびBa2.5Ca0.5Al含浸材は、余剰バリウムは無く、従ってタングステン金属との接触還元作用が充分に生じ得る温度までカソードが昇温しない限り、遊離したバリウムは存在しない。しかし、カソード温度が充分に昇温していれば、タングステンの還元作用も高まり、単原子層を形成するに充分な量の遊離バリウムが生じ得る。
【0018】
本発明者の実験によれば、上記本実施形態の含浸材は、含浸カソードの一般的な動作温度(1050℃)よりも低い温度では、従来の含浸材よりもやや熱電子放出特性が低くなる場合も生じたが、カソード温度が1100℃以上ならば、従来の612含浸材と同等な特性が得られた。これは、特に放電ランプ用カソードを用途とする場合においては、動作時に少なくともカソード温度が1100℃以上になるので、低温度側での熱電子放出特性の低下は問題にならない。
【0019】
また、従来の含浸材よりも熱的に安定で低蒸発となるので、より高出力ランプ向きとなる。実際、出力200Wを越える放電ランプに使用可能である。
【0020】
次に、図3を用いて上記の含浸型カソードの製造方法を説明する。
【0021】
(1).カソード組立工程:これはカソード先端を整形した多孔質空隙部を有するタングステン製カソード本体とモリブデン製リードを接合する工程である。接合方法は、後述するように、本実施形態の含浸材は含浸温度が高いため、カシメ法を用いる。
【0022】
(2).坪量、混合工程:ここでは、含浸材の原料であるBaCO、CaCO、Alを、化学量論的にBaAl又はBa2.5Ca0.5Alの化合物組成と一致するように坪量する。すなわち、BaAlの場合は、BaCO:CaCO:Al=6:0:2(モル比)(以下、602含浸材とよぶ。)、Ba2.5Ca0.5Alの場合は、BaCO:CaCO:Al=5:1:2(モル比)(以下、512含浸材とよぶ。)の混合比となるように含浸材の原料を坪量することで、従来のように過剰のBaOを含まない含浸材が得られるようにする。次に、アルミナ製の乳鉢か同製ボールミルで、先に坪量したBaCO、CaCO、Alを10時間程度混合し、混合物を得る。
【0023】
(3).前処理工程:ここでは、前記(2)の工程で得られた混合物を空気炉(条件:1400℃、5時間)で加熱処理することにより、更なる均質化を図り、同時にアルミン酸バリウム、又は該アルミン酸バリウムのバリウムの一部をカルシウムで置換させた化合物を形成させる。なお、アルミン酸バリウム、特に602含浸材は吸水性が強いので、この加熱処理後には速やかに次工程へ進むことが望ましい。
【0024】
(4).含浸工程:ここでは、前記化合物を前記の(1)のカソード組立工程で作製したタングステン製カソードの多孔質空隙部(気孔率約20%程度)に含浸させる。このときの水素炉の含浸条件は、602含浸材、512含浸材の場合、1750℃、3分程度が望ましい。このときの含浸温度が低いと含浸量が必ずしも充分ではなくカソード内部に空孔が存在してしまう。また、これよりも温度が高いと、多孔質タングステンの気孔率が小さくなったり、含浸材の組成変化が生じる可能性がある。
【0025】
(5).後処理工程:ここでは、第1の後処理▲1▼と第2の後処理▲2▼を続けて行う。まず、第1の後処理▲1▼は物理的化学的処理(含浸後にカソード表面の含浸材を除去すること)により、カソード表面近傍の含浸量を制御する工程である。この工程により、放電ランプ用カソードとして動作させたときに含浸材の初期蒸発が抑制でき、管壁の汚れが少なくできる。また、カソード表面に含浸材がない領域ができることにより、アーク放電動作をさせたときに、カソード先端部の多孔質タングステンがセルフコンシステントに緻密化し、機械的強度が向上する。以上のことより、ランプの長寿命化に貢献する。第2の後処理▲2▼は、含浸により一旦溶融固化した含浸材をエージングにより安定化させる工程である。本実施形態で用いる含浸材の組成は化合物であることから、このエージング工程により、結晶性が向上し、熱的に安定化する。
【0026】
以上、実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態ではアルミン酸バリウムとしてBaAlを用いたが、他に同様の化学量論的組成のBaAlの化合物を使用することもできる。この場合、BaCO:CaCO:Al=1:0:1(モル比)となるように含浸材の原料を混合する。また、含浸条件を1950℃となる点が異なる。このBaAl化合物はややバリウムが少なくなるが、前記したBaAl化合物と同様に有用である。
【0027】
また、アルミン酸バリウムのバリウムの一部をカルシウムで置換した化合物として、Ba2.5Ca0.5Alを用いたが、Ba3−xCaAl(但し、0<x<3)に示される任意の組成でも良い。これは、BaAlとCaAlが所定の比率で溶け合った固溶体で構成される。
【0028】
また、BaAlのバリウムの一部をカルシウムで置換した化合物Ba1−yCaAl(但し、0<y<1)に示される任意の組成でも良い。これは、BaAlとCaAlが所定の比率で溶け合った固溶体で構成される。
【0029】
さらに、以上ではAl、BaCO、CaCO等の酸化物を原料としたが、MgCO、SrCO等のIIa族の別の酸化物も原料として使用でき、アルミン酸バリウム化合物のバリウムの一部をマグネシウムやストロンチウム等で置換した化合物を含浸材料とすることも可能である。また、含浸型カソードの電子放出面上に、レニウム、オスミウム、イリジウム、ルテニウムのいずれかを数百〜数千オングストローム程度スパッタすることにより、低仕事関数化され、高電流密度の含浸型カソードを得ることができる。
【0030】
【発明の効果】
以上から本発明の含浸型カソードを放電ランプ用カソードとして用いた場合、従来の放電ランプ用含浸型カソードに比べ、低蒸発で且つ熱的に安定となり、更なる高出力の放電ランプに用いることが可能となる。すなわち、従来の含浸型カソードは出力が150W以下の放電ランプにのみ搭載可能であったが、本発明の含浸型カソードは200Wを越える放電ランプに用いることができる。また、低蒸発であるので、長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の含浸型カソードの側面図である。
【図2】本発明の別の実施形態の含浸型カソードの側面図である。
【図3】本発明の含浸型カソードの製造工程の説明図である。
【符号の説明】
1:含浸型カソード、2:モリブデン製リード
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an impregnated cathode, and more particularly to an impregnated cathode suitable for a high-power discharge lamp.
[0002]
[Prior art]
The impregnating material of the typical oxide mixture of the impregnated cathode has a mixing ratio of 4: 1: 1 (hereinafter referred to as 411 impregnating material) or 6: 1: 2 in terms of BaO: CaO: Al 2 O 3 . (Hereinafter referred to as a 612 impregnating material), each of which has BaO in excess of the stoichiometric composition. If this barium calcium aluminate is impregnated in the porous voids of the cathode body made of a high melting point metal such as tungsten or molybdenum, the barium-oxygen dipole (Ba- O dipole) is formed. As described above, it is known that the BaO-excessive impregnating material forms a Ba-O dipole at a low temperature, the work function is lowered by this formation, and a high current density (〜1010 A / cm 2 ) is obtained.
[0003]
In particular, by sputtering any one of rhenium, osmium, iridium, and ruthenium by several hundred to several thousand angstroms on the electron emission surface of the impregnated cathode, a lower work function can be obtained, and a higher current density can be obtained. (〜20 A / cm 2 ) is also known to be obtained.
[0004]
For this reason, the impregnated cathode is used as a cathode for a high-definition CRT, taking advantage of the feature of high current density. In addition, since the cathode surface is made of a metal having a high melting point, it is also used for a cathode for a high-output electron tube, taking advantage of its relatively high heat resistance and ion bombardment.
[0005]
In order to obtain a high current density at a lower temperature, a 411 impregnating material having a barium-rich composition is often used as an impregnating composition for such an impregnated cathode used in a CRT or an electron tube.
[0006]
The impregnated cathode is also used for a discharge lamp, and the impregnating material used in this application is a 612 impregnating material that has a more stable and lower-evaporation characteristic than the 411 impregnating material. If this 612 impregnating material is used and the lamp output is limited to 150 W or less, the tip of the cathode is less deformed than the tungsten cathode containing thorium oxide conventionally used in this field, and a long life can be obtained.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, if an impregnated cathode having a conventional impregnating material is used for the cathode of a discharge lamp having an output exceeding 150 W, the temperature at the tip of the cathode is too high, and the evaporation of BaO from the impregnating material cannot be ignored. For this reason, the glass tube wall is quickly stained, and the light output is reduced. At the same time, the evaporation causes the impregnating material to be lost from the vicinity of the cathode surface, so that the electron emission characteristics are rapidly deteriorated. Then, the decrease in the electron emission characteristics further increases the cathode tip temperature, and accelerates the deterioration of the lamp characteristics. Alternatively, the cathode itself is melted and deformed.
[0008]
As described above, when the conventional impregnated cathode is used for a discharge lamp having an output of more than 150 W, there is a problem that the tube life is reached in a short time.
[0009]
An object of the present invention is to solve the problem that the conventional impregnated cathode is limited in its application range to a discharge lamp having an output of 150 W or less, and has low evaporation and is thermally stable which can be used for a discharge lamp exceeding 150 W. To provide an impregnated cathode suitable for high-power applications.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 comprises a cathode body made of a high melting point metal and having a porous void portion, and a compound having a stoichiometric composition of aluminum oxide and an oxide of Group IIa, and And an impregnating material impregnated in the porous material.
[0011]
The invention according to claim 2 is the impregnated cathode according to claim 1, wherein the impregnating material is barium aluminate having a stoichiometric composition or a part of barium of the barium aluminate is calcium, magnesium, or strontium. Or a compound substituted with any one of the above.
[0012]
Such invention in claim 3, in impregnated cathode according to claim 1, wherein the impregnation material, Ba 3 Al 2 O 6, BaAl 2 O 4, Ba 3-x Ca x Al 2 O 6 ( where 0 <x <3), or Ba 1-y Ca y Al 2 O 4 ( where 0 <was impregnated cathode, characterized in that either y <1).
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are views showing an impregnated cathode according to the embodiment. 1 is an impregnated cathode and 2 is a molybdenum lead. Here, FIG. 1 shows a shape often used for a flash lamp, and FIG. 2 shows a shape often used for a short arc lamp.
[0014]
In the present embodiment, as the impregnating material for the impregnated cathode, Ba 3 Al 2 O 6 , which is a barium aluminate having a stoichiometric composition, or Ba, which is a compound obtained by substituting a part of barium of the barium aluminate with calcium, is used. 2.5 Ca 0.5 Al 2 O 6 is used. Hereinafter, characteristics of the impregnated cathode using these compounds will be described.
[0015]
The melting point of the Ba 3 Al 2 O 6 impregnated material and the Ba 2.5 Ca 0.5 Al 2 O 6 impregnated material obtained by substituting a part of the barium with calcium exceeds 1600 ° C. On the other hand, the conventional 411 impregnating material and 612 impregnating agent form a eutectic of such a compound and barium oxide, and thus have a melting point of about 1400 ° C. The former has a high melting point because it forms a compound, but the latter has a lower melting point than the complete compound because it is a mixture of oxides. Thus, Ba 3 Al 2 O 6 and Ba 2.5 Ca 0.5 Al 2 O 6 used in the present embodiment can be said to be more thermally stable impregnating materials.
[0016]
Next, the thermionic emission characteristics will be described. Conventional impregnating materials 411 and 612 impregnating materials already have excess barium, and are formed on the cathode surface at a relatively low temperature (about 900 ° C.) at a monoatomic layer (electron emission). There is free barium which contributes to the formation of a thin layer (at the atomic level of Ba).
[0017]
On the other hand, the Ba 3 Al 2 O 6 impregnated material and the Ba 2.5 Ca 0.5 Al 2 O 6 impregnated material used in the present embodiment have no excess barium, and therefore have sufficient catalytic reduction action with tungsten metal. There is no liberated barium unless the cathode is heated to a temperature that can occur. However, if the cathode temperature is sufficiently raised, the reducing action of tungsten is enhanced, and a sufficient amount of free barium to form a monoatomic layer may be generated.
[0018]
According to experiments performed by the inventor, the impregnated material of the present embodiment has a slightly lower thermoelectron emission characteristic than the conventional impregnated material at a temperature lower than the general operating temperature (1050 ° C.) of the impregnated cathode. In some cases, when the cathode temperature was 1100 ° C. or higher, characteristics equivalent to those of the conventional 612 impregnated material were obtained. In particular, when a cathode for a discharge lamp is used, at least the cathode temperature becomes 1100 ° C. or more during operation, so that the degradation of the thermionic emission characteristics on the low temperature side does not pose a problem.
[0019]
Further, since it is more thermally stable and lower in evaporation than the conventional impregnating material, it is suitable for a higher output lamp. In fact, it can be used for discharge lamps with an output exceeding 200 W.
[0020]
Next, a method for manufacturing the impregnated cathode will be described with reference to FIG.
[0021]
(1). Cathode assembling step: This is a step of joining a tungsten cathode body having a porous void portion with a shaped cathode tip to a molybdenum lead. As will be described later, a caulking method is used for the joining method because the impregnating material of the present embodiment has a high impregnation temperature.
[0022]
(2). Basis weight, mixing step: Here, BaCO 3 , CaCO 3 , and Al 2 O 3 , which are the raw materials of the impregnating material, are stoichiometrically converted to Ba 3 Al 2 O 6 or Ba 2.5 Ca 0.5 Al 2 O. The basis weight is adjusted so as to match the compound composition of Compound No. 6 . That is, in the case of Ba 3 Al 2 O 6 , BaCO 3 : CaCO 3 : Al 2 O 3 = 6: 0: 2 (molar ratio) (hereinafter, referred to as 602 impregnated material), Ba 2.5 Ca 0. 5 In the case of Al 2 O 6 , the raw material of the impregnating material is adjusted to have a mixing ratio of BaCO 3 : CaCO 3 : Al 2 O 3 = 5: 1: 2 (molar ratio) (hereinafter referred to as 512 impregnating material). To obtain an impregnating material containing no excess BaO as in the prior art. Next, the previously weighed BaCO 3 , CaCO 3 , and Al 2 O 3 are mixed in an alumina mortar or the same ball mill for about 10 hours to obtain a mixture.
[0023]
(3). Pretreatment step: Here, the mixture obtained in the step (2) is subjected to a heat treatment in an air furnace (condition: 1400 ° C., 5 hours) to further homogenize, and at the same time, barium aluminate or A compound in which a part of the barium of the barium aluminate is replaced by calcium is formed. Since barium aluminate, particularly 602 impregnated material, has a strong water absorption, it is desirable to proceed to the next step immediately after this heat treatment.
[0024]
(4). Impregnation step: Here, the compound is impregnated into the porous void portion (porosity of about 20%) of the tungsten cathode produced in the cathode assembly step (1). The impregnation condition of the hydrogen furnace at this time is desirably about 1750 ° C. for about 3 minutes in the case of 602 impregnated material and 512 impregnated material. If the impregnation temperature at this time is low, the impregnation amount is not always sufficient, and pores exist inside the cathode. If the temperature is higher than this, the porosity of the porous tungsten may decrease or the composition of the impregnating material may change.
[0025]
(5). Post-processing step: Here, the first post-processing (1) and the second post-processing (2) are performed successively. First, the first post-treatment (1) is a step of controlling the amount of impregnation near the cathode surface by physical-chemical treatment (removing the impregnating material on the cathode surface after impregnation). By this step, the initial impregnation of the impregnating material when operated as a discharge lamp cathode can be suppressed, and the stain on the tube wall can be reduced. In addition, since there is a region where no impregnating material is formed on the cathode surface, when an arc discharge operation is performed, the porous tungsten at the cathode tip portion becomes densely self-consistent, and the mechanical strength is improved. The above contributes to extending the life of the lamp. The second post-treatment (2) is a step of stabilizing the impregnated material once melted and solidified by impregnation by aging. Since the composition of the impregnating material used in the present embodiment is a compound, the aging process improves the crystallinity and is thermally stabilized.
[0026]
The embodiment has been described above, but the present invention is not limited to this, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, Ba 3 Al 2 O 6 was used as barium aluminate, but a BaAl 2 O 4 compound having a similar stoichiometric composition may be used. In this case, the raw materials of the impregnating material are mixed such that BaCO 3 : CaCO 3 : Al 2 O 3 = 1: 0: 1 (molar ratio). Another difference is that the impregnation condition is 1950 ° C. This BaAl 2 O 4 compound contains a little barium, but is useful similarly to the above-mentioned Ba 3 Al 2 O 6 compound.
[0027]
Further, as compounds obtained by substituting calcium part of barium of the barium aluminate, it was used Ba 2.5 Ca 0.5 Al 2 O 6 , Ba 3-x Ca x Al 2 O 6 ( where 0 < Any composition represented by x <3) may be used. This is composed of a solid solution in which Ba 3 Al 2 O 6 and Ca 3 Al 2 O 6 are fused at a predetermined ratio.
[0028]
Further, BaAl 2 O compounds by substituting 4 parts of barium with calcium Ba 1-y Ca y Al 2 O 4 ( where, 0 <y <1) may be any compositions shown in. This is composed of a solid solution in which BaAl 2 O 4 and CaAl 2 O 4 are mixed at a predetermined ratio.
[0029]
Further, in the above, oxides such as Al 2 O 3 , BaCO 3 , and CaCO 3 are used as raw materials. However, another oxide of Group IIa such as MgCO 3 and SrCO 3 can be used as a raw material, and the barium aluminate compound barium is used. It is also possible to use an impregnated material with a compound in which a part of is replaced by magnesium, strontium, or the like. On the electron emission surface of the impregnated cathode, any one of rhenium, osmium, iridium, and ruthenium is sputtered for several hundred to several thousand angstroms to obtain an impregnated cathode having a low work function and a high current density. be able to.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, when the impregnated cathode of the present invention is used as a cathode for a discharge lamp, it is low in evaporation and thermally stable as compared with the conventional impregnated cathode for a discharge lamp, and can be used for a discharge lamp with a higher output. It becomes possible. That is, the conventional impregnated cathode can be mounted only on a discharge lamp having an output of 150 W or less, but the impregnated cathode of the present invention can be used for a discharge lamp exceeding 200 W. Further, since the evaporation is low, the service life can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of an impregnated cathode according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of an impregnated cathode according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view of a manufacturing process of the impregnated cathode of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Impregnated cathode, 2: Molybdenum lead

Claims (3)

高融点金属よりなり多孔質空隙部を有するカソード本体と、アルミニウム酸化物とIIa族の酸化物との化学量論的組成の化合物からなり且つ前記カソード本体の前記多孔質空隙部に含浸された含浸材とを有することを特徴とする含浸型カソード。A cathode body made of a high melting point metal and having a porous void portion, and an impregnation made of a compound having a stoichiometric composition of aluminum oxide and an oxide of Group IIa and impregnated in the porous void portion of the cathode body. And an impregnated cathode. 前記含浸材は、化学量論的組成のアルミン酸バリウム又は該アルミン酸バリウムのバリウムの一部をカルシウム、マグネシウム、又はストロンチウムのいずれかで置換した化合物であることを特徴とする請求項1に記載の含浸型カソード。2. The impregnating material according to claim 1, wherein the impregnating material is barium aluminate having a stoichiometric composition or a compound obtained by substituting a part of barium of the barium aluminate with any one of calcium, magnesium, and strontium. 3. Impregnated cathode. 前記含浸材は、BaAl、BaAl、Ba3−xCaAl(但し、0<x<3)、又はBa1−yCaAl(但し、0<y<1)のいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の含浸型カソード。The impregnation material, Ba 3 Al 2 O 6, BaAl 2 O 4, Ba 3-x Ca x Al 2 O 6 ( where, 0 <x <3), or Ba 1-y Ca y Al 2 O 4 ( provided that , 0 <y <1), the impregnated cathode according to claim 1, wherein
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