JP2007511880A - 冷陰極ランプのための一体化されたゲッターと低仕事関数を有する陰極及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・ジルコニウムと、コバルトと、イットリウム、ランタン又は希土類の中から選択される1つ又は複数の成分とを含み、質量%組成の三角図において、以下の点、即ち、
a)Zr81%−Co9%−A10%
b)Zr68%−Co22%−A10%
c)Zr74%−Co24%−A2%
d)Zr88%−Co10%−A2%
によって規定され、式中、Aがイットリウム、ランタン、希土類又はそれらの混合物の中から選択される元素である多角形において囲まれるようにした合金;
・イットリウムとアルミニウムからなり、少なくとも70質量%のイットリウムを含有する合金;並びに
・イットリウムとバナジウムからなり、少なくとも70質量%のイットリウムを含有する合金
の中から選択されることを特徴とする陰極によって達成される。
ジルコニウム、コバルト及びミッシュメタルを含有する合金の約1μm厚さの層をタングステンワイヤーの上に製造する。この層は、St787合金のターゲットによるスパッタリングで得られる。当分野で公知であるように、異なる元素は異なるスパッタリング収率を有するので、多成分ターゲットで行うと、得られる層の最終的な組成は一般にターゲットの組成とは異なる。この場合、タングステンワイヤーの上に得られた層は、St787合金の組成と比べて、ジルコニウムが多く、コバルトが乏しい組成を有する。こうして得られたワイヤーに関して、ASTM F 83−71規格の手順に従った仕事関数の測定が行われる。特には「ショットキー法」として公知の、この手順に従った第2の利用可能な方法が続いて行われる。さらに、同じタングステンワイヤーのフラグメントの仕事関数が、しかしながら、この場合には、本発明による被覆なしで測定される。
この場合、質量%組成Y96%−V4%のターゲットによるスパッタリングで得られたイットリウム−バナジウム合金膜によってタングステンフィラメントを被覆するという相違で以って例1の試験を繰り返す。測定された仕事関数の値は約3.1eVであり、純粋なタングステンと比べて約30%の減少である。
今回はニッケルフィラメントを用いて例1の試験を繰り返し、純粋な金属ワイヤーのフラグメントと、St787合金のターゲットによるスパッタリングで同じワイヤーを被覆したフラグメントに関するΦ値を測定する。この場合、得られた値は、未被覆のニッケルに関して約4.9eV及び本発明による被覆ワイヤーに関して約3.1eVであり、Φ値の減少は約37%である。同様に、この場合、ニッケルに関して測定したΦ値は、4.7〜5.3eVの範囲にある文献で与えられる値と一致している。
例1で記載されるようにして製造したSt787合金の膜で被覆したタングステンワイヤーを含む試験片で水素収着試験を行う。試験片をガラス球に導入してガラス球を排気し(ガラス球の外側に配置したコイルによる誘導で)400℃で30分間加熱することにより試験片を活性化する。次いで、試験片を25℃まで冷却し、規格ASTM F 798−82に記載されている手順に従って、水素圧4×10-6mbarで試験を実施する。試験の結果は(Qで示され、ヘクトパスカル(hPa)の測定圧力を掛けたガスの立方センチメートルにおいて測定され、合金1平方センチメートル当たりで標準化される)収着ガス量の関数としての(Sで示され、1秒当たり収着したガスの立方センチメートル(cc)において測定され、合金1平方センチメートル当たりで標準化される)収着速度として図4の曲線1としてグラフで報告される。
今回は試験ガスとして一酸化炭素を用いて例4の試験を繰り返す。試験結果は、図4の曲線2としてグラフで報告される。
例2で記載されるようにして製造したY−V合金の膜で被覆したタングステンワイヤーを含む試験片で水素収着試験を行う。試験片をガラス球に導入してガラス球を排気し、誘導加熱により500℃で10分間試験片を活性化し、次いで、試験片を25℃まで冷却する。水素収着試験を例4の場合と同様に実施する。試験の結果は、図5の曲線3としてグラフで報告される。
今回は試験ガスとして一酸化炭素を用いて例6の試験を繰り返す。試験結果は、図5の曲線4としてグラフで報告される。
Claims (8)
- ゲッター材料の層(15、26、31)で少なくとも部分的に被覆された金属支持部品(12、21、22、32)を含む、一体化されたゲッターと低減された仕事関数の値を有する冷陰極ランプのための陰極(11、20、30)であって、該ゲッター材料が、
・ジルコニウムと、コバルトと、イットリウム、ランタン又は希土類の中から選択される1つ又は複数の成分とを含み、質量%組成の三角図において、以下の点、即ち、
a)Zr81%−Co9%−A10%
b)Zr68%−Co22%−A10%
c)Zr74%−Co24%−A2%
d)Zr88%−Co10%−A2%
によって規定され、式中、Aがイットリウム、ランタン、希土類又はそれらの混合物の中から選択される元素である多角形において囲まれるようにした合金;
・イットリウムとアルミニウムからなり、少なくとも70質量%のイットリウムを含有する合金;並びに
・イットリウムとバナジウムからなり、少なくとも70質量%のイットリウムを含有する合金
の中から選択されることを特徴とする、陰極(11、20、30)。 - 前記金属支持部品が、ニッケル、モリブデン、タングステン、ニオブ及びタンタルの中から選択された金属から作製される、請求項1に記載の陰極。
- 前記金属支持部品が、帯、完全な円筒又は中空の円筒の形状を有する、請求項2に記載の陰極。
- 前記ゲッター材料の層が陰極堆積法によって形成される、請求項1に記載の陰極を製造する方法。
- 前記ゲッター材料の層が20μm未満の厚さを有する、請求項4に記載の方法。
- 前記金属支持部品(21、22、32)が中空円筒の形状を有し、該部品の内面と外面の一方又は両方の部分的な被覆が、適切に成形された支持部材を用いて、陰極堆積法の際に該部品をマスキングすることにより行われる、請求項4に記載の方法。
- 前記ゲッター材料の層が電気泳動堆積法によって形成される、請求項1に記載の陰極を製造する方法。
- 前記中空円筒形部品の内面と外面の一方又は両方の部分的な被覆が、堆積のために用いられるゲッター粒子を含有する懸濁液中に該部品を部分的に浸し、場合によりこれらの面の一方をマスキングすることによって行われる、請求項7に記載の方法。
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