JP2009245711A - Magnetron, and manufacturing method thereof - Google Patents

Magnetron, and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2009245711A
JP2009245711A JP2008090029A JP2008090029A JP2009245711A JP 2009245711 A JP2009245711 A JP 2009245711A JP 2008090029 A JP2008090029 A JP 2008090029A JP 2008090029 A JP2008090029 A JP 2008090029A JP 2009245711 A JP2009245711 A JP 2009245711A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
end shield
cathode
oxide film
tube
chromium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008090029A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5188240B2 (en
Inventor
Hiroyuki Miyamoto
洋之 宮本
Akinori Umeda
昭則 梅田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
New Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
New Japan Radio Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by New Japan Radio Co Ltd filed Critical New Japan Radio Co Ltd
Priority to JP2008090029A priority Critical patent/JP5188240B2/en
Publication of JP2009245711A publication Critical patent/JP2009245711A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5188240B2 publication Critical patent/JP5188240B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Microwave Tubes (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve cost reduction by eliminating the necessity of a troublesome removing work of a formed film, and enable to extract a suppressing effect of a dark current to the maximum. <P>SOLUTION: A manufacturing method includes assembling processes 102, 103 wherein to a cathode sleeve on which an electron emitting surface (electron emitting surface forming process 101) is formed, an end shield made of nickel-chromium alloy is bonded and a tube is assembled by connecting a support (electrode) lead to this end shield, and includes a tube evacuation and chromium oxide film forming process 104 in which after these assembling processes, a carbon dioxide gas is filled into the tube and heated and in which a chromium oxide film is formed on the surface of the end shield. In this process 104, in vacuum evacuation, a cathode is activated, the carbon dioxide gas is generated by heat decomposition of its oxide cathode material [for example, (BaSrCa)CO<SB>3</SB>], and by controlling partial pressure of this carbon dioxide gas, the chromium oxide film is formed on the surface of the end shield. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はマグネトロン及びその製造方法、特に高出力パルスを実現するためのマグネトロンのエンドシールドの表面処理方法に関する。   The present invention relates to a magnetron and a manufacturing method thereof, and more particularly to a surface treatment method of a magnetron end shield for realizing a high output pulse.

図4に、従来のマグネトロンにおけるカソード及びアノードの概略構成、図5にカソードの構成が示されており、マグネトロンでは、複数の共振回路を形成するアノード1の内側に、カソード2が配置される。このカソード2は、例えば図5(A)に示されるように、カソードスリーブ3の上下両方に釣鐘形状のエンドシールド4が溶接又は圧着等で接合されると共に、その側面に、酸化物陰極材を有する電子放出面5が形成される。また、このカソード2は、上下のエンドシールド4の部分で、支持リード6a,6bで支持され、かつ電気的に接続される。   FIG. 4 shows a schematic configuration of a cathode and an anode in a conventional magnetron, and FIG. 5 shows a configuration of the cathode. In the magnetron, a cathode 2 is arranged inside an anode 1 forming a plurality of resonance circuits. As shown in FIG. 5A, for example, a bell-shaped end shield 4 is joined to both the upper and lower sides of the cathode sleeve 3 by welding or pressure bonding, and an oxide cathode material is formed on the side surface of the cathode 2. The electron emission surface 5 is formed. The cathode 2 is supported by support leads 6a and 6b at the upper and lower end shields 4 and is electrically connected.

図5(B)には、円板形状のエンドシールドを用いたカソードの他の構成例が示されており、このカソード8では、カソードスリーブ9の上下両方に円板形状のエンドシールド10が溶接又は圧着等で接合されると共に、その側面に、酸化物陰極材を塗布した電子放出面11が形成される。   FIG. 5B shows another configuration example of a cathode using a disk-shaped end shield. In this cathode 8, the disk-shaped end shield 10 is welded to both the upper and lower sides of the cathode sleeve 9. Alternatively, the electron emission surface 11 coated with an oxide cathode material is formed on the side surface while being joined by pressure bonding or the like.

このようなマグネトロンにおいて、上記のエンドシールド4,10は、アノード1とカソード2との間の作用空間の電子が軸方向に漏れないようにする役目を担い、高出力パルスを得るために必要な部材となる。しかし、このエンドシールド4,10の端部は、管内で最も強い電界がかかる個所の一つであるため、その表面に電子放出面11の酸化物陰極材が付着するとエンドシールドエミッションと呼ばれる問題が発生する。このエンドシールドエミッションは、マイクロ波発振に寄与しない電流(暗電流)となり、マグネトロンの立ち上がり特性や動作効率に悪影響を与える。そのため、従来から、この暗電流を抑制する対策として、エンドシールド4,10の材質、形状及び表面処理の改良が行なわれてきた。   In such a magnetron, the end shields 4 and 10 serve to prevent electrons in the working space between the anode 1 and the cathode 2 from leaking in the axial direction, and are necessary for obtaining a high output pulse. It becomes a member. However, since the end portions of the end shields 4 and 10 are one of the places where the strongest electric field is applied in the tube, when the oxide cathode material of the electron emission surface 11 adheres to the surface, there is a problem called end shield emission. appear. This end shield emission becomes a current (dark current) that does not contribute to the microwave oscillation, and adversely affects the start-up characteristics and operation efficiency of the magnetron. Therefore, conventionally, as a measure for suppressing this dark current, the material, shape and surface treatment of the end shields 4 and 10 have been improved.

このエンドシールド4,10の材質としては、一般的に、純ニッケルが用いられるが、高出力マグネトロンでは、599ニッケル(シリコン添加ニッケル)やニッケルクロム合金が採用され、モリブデン等もしばしば用いられる。また、エンドシールド4,10の形状としては、図5(A),(B)に示したように、釣鐘状のものと円板状のものがあるが、釣鐘状のエンドシールド4を用いたものは、暗電流抑制の効果が高い。   As the material of the end shields 4 and 10, pure nickel is generally used. However, in a high-power magnetron, 599 nickel (silicon-added nickel) or a nickel chromium alloy is adopted, and molybdenum or the like is often used. Further, as shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B), the end shields 4 and 10 have a bell-like shape and a disc-like shape, but the bell-shaped end shield 4 is used. The thing has a high effect of dark current suppression.

そして、エンドシールド4,10の表面処理としては、酸化膜(高抵抗)や不活性膜の形成が行われる。例えば、表面に、サンドブラスト様にαアルミナ粉末を吹き付けることが行われる。また、特に599ニッケルやニッケルクロム合金では、湿潤水素気流中で高温酸化させることにより、表面に酸化シリコンや酸化クロム膜をそれぞれ形成することも行われている。また、モリブデンを用いる場合は、カーボンと接触させながら水素気流中で侵炭させ炭化層を形成することが行なわれている。
特開平9−69340号公報
As the surface treatment of the end shields 4 and 10, an oxide film (high resistance) or an inactive film is formed. For example, the surface is sprayed with α-alumina powder like sandblast. In particular, in 599 nickel or nickel chromium alloy, a silicon oxide film or a chromium oxide film is formed on the surface by high-temperature oxidation in a wet hydrogen stream. Further, when molybdenum is used, a carbonized layer is formed by carburizing in a hydrogen stream while being in contact with carbon.
JP-A-9-69340

ところで、従来のマグネトロンの上記エンドシールド4,10は、カソードスリーブ3,9に溶接又は圧着によって固定され、またこのエンドシールド4,10には、支持リード6a,6bが溶接又は圧着されるが、これら溶接や圧着において、カソードスリーブ3,9や支持リード6a,6bとの接合面に上記形成膜(例えば酸化膜)があると、機械的及び電気的な接合不具合が生じる。また、電気溶接においては、カソードスリーブ3,9や支持リード6a,6bの支持に必要な部分との接合面だけでなく、溶接電極との接合面においても接合不具合が生じることになる。   By the way, the end shields 4 and 10 of the conventional magnetron are fixed to the cathode sleeves 3 and 9 by welding or pressure bonding, and the support leads 6a and 6b are welded or pressure bonded to the end shields 4 and 10. In these welding and pressure bonding, if the formed film (for example, an oxide film) is present on the bonding surface with the cathode sleeves 3 and 9 and the support leads 6a and 6b, mechanical and electrical bonding problems occur. In addition, in electric welding, not only the joint surface with the parts necessary for supporting the cathode sleeves 3 and 9 and the support leads 6a and 6b but also the joint failure with the welding electrode occurs.

そこで、従来では、エンドシールド4,10の表面において、カソードスリーブ3,9との接合面とその周辺の形成膜、また支持リード6a,6bとの接合面とその周辺の形成膜等を機械的或いは化学的に除去することが行われている。
図6は、マグネトロン内部を上側から見た図であるが、例えば上側エンドシールド4では、支持リード6aとの接合のため、その上面4S全体の形成膜を除去している(外側面部はそのまま)。従って、このような形成膜の除去作業が煩雑になると共に、工数を要するためコスト高になるという問題があった。
Therefore, conventionally, on the surface of the end shields 4 and 10, the bonding surface with the cathode sleeves 3 and 9 and the surrounding formation film, and the bonding surface with the support leads 6a and 6b and the surrounding formation film are mechanically formed. Alternatively, chemical removal is performed.
FIG. 6 is a view of the inside of the magnetron as viewed from above. For example, in the upper end shield 4, the formed film on the entire upper surface 4 </ b> S is removed for bonding to the support lead 6 a (the outer surface portion remains as it is). . Therefore, there is a problem that such a removal operation of the formed film becomes complicated and costs are increased because man-hours are required.

また、溶接又は圧着場所の周辺の形成膜は、特に電気溶接を行う場合に顕著となるが、比較的広い範囲を除去する必要があることから、エンドシールド4,10において形成膜のない面が広く存在し、エンドシールドエミッションに起因する暗電流の抑制が十分に効かなくなるという問題がある。   In addition, the film formed around the welding or crimping location is particularly noticeable when electric welding is performed. However, since it is necessary to remove a relatively wide range, the end shields 4 and 10 have a surface without the film formed. There is a problem that it exists widely and suppression of dark current due to end shield emission is not sufficiently effective.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、煩雑な形成膜の除去作業を不要として低コスト化を図ると共に、暗電流の抑制効果を最大限に引き出すことができるマグネトロン及びその製造方法を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to reduce the cost by eliminating the need for complicated removal of the formed film, and to maximize the dark current suppression effect. And a manufacturing method thereof.

上記目的を達成するために、請求項1の発明に係るマグネトロンの製造方法は、カソードスリーブの表面に電子放射性物質を含む陰極材の電子放出面を形成する電子放出面形成工程と、この電子放出面形成工程で得られたカソードスリーブに、少なくともクロムを含む金属からなるエンドシールドを接合し、かつこのエンドシールドに電極リードを接続して管球を組み立てる組立て工程と、この組立て工程の後、上記管球内に二酸化炭素ガスを充満させ、加熱することにより、上記エンドシールドの表面に露出する上記クロムを酸化し、酸化クロム膜を形成するエンドシールド酸化膜形成工程と、を含んでなることを特徴とする。
請求項2に係る発明は、上記陰極材として、バリウム酸化物を主成分とするアルカリ土類金属の酸化物を含む酸化物陰極材を含み、上記エンドシールド酸化膜形成工程は、上記酸化物陰極材が熱分解する際に発生する二酸化炭素ガスを管球内に充満させ、上記エンドシールドの表面に上記酸化クロム膜を形成することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a magnetron manufacturing method according to the invention of claim 1 includes an electron emission surface forming step of forming an electron emission surface of a cathode material containing an electron emitting material on the surface of the cathode sleeve, and the electron emission. An assembly process of assembling a tube by joining an end shield made of a metal containing at least chromium to the cathode sleeve obtained in the surface forming process and connecting an electrode lead to the end shield, and after the assembly process, An end shield oxide film forming step of oxidizing the chromium exposed on the surface of the end shield by filling the tube with carbon dioxide gas and heating to form a chromium oxide film. Features.
The invention according to claim 2 includes, as the cathode material, an oxide cathode material containing an oxide of an alkaline earth metal mainly composed of barium oxide, and the step of forming the end shield oxide film includes the oxide cathode The tube is filled with carbon dioxide gas generated when the material is thermally decomposed, and the chromium oxide film is formed on the surface of the end shield.

請求項3に係る発明は、上記エンドシールド酸化膜形成工程では、カソード温度を600〜900℃に制御し、かつ管球内に充満させる二酸化炭素ガス分圧を1.33×10−4〜1.33×10−2Paの範囲内に制御することを特徴とする。
請求項4の発明に係るマグネトロンは、カソードスリーブの表面に電子放射性物質を含む陰極材の電子放出面を備え、この電子放出面が形成されたカソードスリーブに、少なくともクロムを含む金属からなるエンドシールドが接合し、かつこのエンドシールドに電極リードが接続して管球に組み立てられ、上記エンドシールド表面は、上記エンドシールド表面のクロムが酸化して形成された酸化クロム膜で被覆させてなることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the end shield oxide film forming step, the cathode temperature is controlled to 600 to 900 ° C., and the partial pressure of carbon dioxide gas to be filled in the tube is 1.33 × 10 −4 to 1. Control within the range of 33 × 10 −2 Pa.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a magnetron comprising an electron emission surface of a cathode material containing an electron emitting substance on a surface of a cathode sleeve, and an end shield made of a metal containing at least chromium on the cathode sleeve on which the electron emission surface is formed. And an electrode lead is connected to this end shield and assembled into a tube, and the end shield surface is covered with a chromium oxide film formed by oxidation of chromium on the end shield surface. Features.

本発明の構成によれば、陰極材の電子放出面を形成したカソードスリーブに、エンドシールドを接合し、かつこのエンドシールドに電極リードを接続することにより管球を組み立てた後、真空排気工程中の管球内に二酸化炭素ガスを充満させ、この二酸化炭素ガス分圧とカソード温度を所定値に制御することにより、二酸化炭素ガスを用いた酸化が行われ、これによって、エンドシールドの表面に酸化クロム膜が形成される。   According to the configuration of the present invention, after assembling the tube by joining the end shield to the cathode sleeve formed with the electron emission surface of the cathode material and connecting the electrode lead to the end shield, the vacuum exhaust process is performed. The tube is filled with carbon dioxide gas, and the carbon dioxide gas partial pressure and cathode temperature are controlled to a predetermined value, so that oxidation using carbon dioxide gas is performed, thereby oxidizing the surface of the end shield. A chromium film is formed.

また、請求項2の構成によれば、例えばカソードスリーブの陰極材として、(BaSrCa)CO等の炭酸塩を用い、排気工程中に、二酸化炭素ガス分圧とカソード温度を請求項3の所定値に制御すれば、酸化物陰極材の熱分解により発生させた二酸化炭素ガスによって、エンドシールド表面に酸化クロム膜が形成される。 According to the configuration of claim 2, for example, a carbonate such as (BaSrCa) CO 3 is used as the cathode material of the cathode sleeve, and the partial pressure of carbon dioxide gas and the cathode temperature are set during the exhaust process. If the value is controlled, a chromium oxide film is formed on the surface of the end shield by the carbon dioxide gas generated by the thermal decomposition of the oxide cathode material.

本発明のマグネトロン及びその製造方法によれば、管球を組み立てた後の排気工程中に、エンドシールド表面に酸化クロム膜が形成できるので、エンドシールドとカソードスリーブ及びカソード支持リードとの溶接や圧着の前に行う従来の煩雑な酸化膜の除去工程が不必要となり、コストダウンを図ることができるという利点がある。
また、各部材との接合箇所以外のエンドシールド全面に、隙間なく酸化クロム膜が形成できるので、暗電流抑制効果を最大に引き出すことができるという効果がある。
According to the magnetron and the manufacturing method thereof of the present invention, a chromium oxide film can be formed on the surface of the end shield during the exhaust process after assembling the tube. Therefore, welding or pressure bonding between the end shield, the cathode sleeve, and the cathode support lead This eliminates the need for the conventional complicated oxide film removal step performed before the step, and has the advantage that the cost can be reduced.
In addition, since the chromium oxide film can be formed on the entire end shield other than the joint portion with each member without a gap, the effect of suppressing dark current can be maximized.

図1には、本発明の実施例に係るマグネトロンの製造方法の各工程が示され、図2には、マグネトロンの組立て時の構成が示されており、この実施例は、酸化物陰極材の熱分解により発生した二酸化炭素ガスを用いて酸化を行うものである。なお、実施例のカソードの構成は、上述の図5のものと同様となる。実施例では、表面に酸化膜を形成していないエンドシールドを用いてマグネトロン管球を組み立てており、この管球組立てについては従来と同じ工程となる。   FIG. 1 shows each step of a magnetron manufacturing method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a configuration at the time of assembling the magnetron. Oxidation is performed using carbon dioxide gas generated by thermal decomposition. In addition, the structure of the cathode of an Example becomes the same as that of the above-mentioned FIG. In the embodiment, a magnetron tube is assembled using an end shield having no oxide film formed on the surface, and this tube assembly is the same as the conventional process.

図1において、まず電子放出面形成工程101では、図2等に示されるカソード2のカソードスリーブ3(ニッケル製)の表面に電子放出面が作成される。即ち、例えば50〜100μm程度のニッケル粒をカソードスリーブ3に焼き付けることで、マトリックス構体が形成され、その後、このマトリックス構体に酸化物陰極材を塗布することで、電子放出面5が形成される。この電子放出面5の酸化物陰極材としては、例えば(BaSrCa)CO、(BaSr)CO等の炭酸塩が用いられる。 In FIG. 1, first, in an electron emission surface forming step 101, an electron emission surface is formed on the surface of the cathode sleeve 3 (made of nickel) of the cathode 2 shown in FIG. That is, for example, a nickel structure of about 50 to 100 μm is baked on the cathode sleeve 3 to form a matrix structure, and then an oxide cathode material is applied to the matrix structure to form the electron emission surface 5. Examples of the oxide cathode material for the electron emission surface 5 include carbonates such as (BaSrCa) CO 3 and (BaSr) CO 3 .

次のカソード組立て工程102では、カソード2の組み立てが行われる。即ち、酸化膜を形成していないニッケルクロム合金製のエンドシールド14を電極位置にセットし、絶縁碍子やタングステンヒ一夕を組み込みながら、前工程101で得られたニッケル製カソードスリーブ3とエンドシールド14をアーク溶接(TIG)で接合する。このとき、このエンドシールド14の表面には酸化クロム膜が形成されていないので、容易に良好な接合が得られる。このようにして、図2又は図5で示されるカソード2が形成される。   In the next cathode assembly step 102, the cathode 2 is assembled. That is, the nickel-chrome alloy end shield 14 without an oxide film is set at the electrode position, and the nickel cathode sleeve 3 and the end shield obtained in the previous step 101 are assembled while incorporating an insulator and a tungsten insulator. 14 are joined by arc welding (TIG). At this time, since the chromium oxide film is not formed on the surface of the end shield 14, good bonding can be easily obtained. In this way, the cathode 2 shown in FIG. 2 or FIG. 5 is formed.

続いて、管球組立て工程103にて、管球の組み立てが行われ、図2に示されるアノード16に対する所定位置にカソード2が支持され、かつ電気的接続が行われる。即ち、図2のように、上側の支持リード(電極リード)6aをエンドシールド14にアーク溶接し、下側の支持リード(電極リード)6bを下側のエンドシールド14の中央部に設けられたヒ一夕端子にアーク溶接することにより、カソード2が支持されると共に電気的にも接続される。このときも、上記エンドシールド14の表面には酸化クロム膜が存在しないので、接合が容易かつ良好に行われる。そして、この後、管球内が封止状態に設定される。   Subsequently, in the tube assembly step 103, the tube is assembled, the cathode 2 is supported at a predetermined position with respect to the anode 16 shown in FIG. 2, and electrical connection is performed. That is, as shown in FIG. 2, the upper support lead (electrode lead) 6 a is arc welded to the end shield 14, and the lower support lead (electrode lead) 6 b is provided at the center of the lower end shield 14. The cathode 2 is supported and electrically connected by arc welding to the arbor terminal. Also at this time, since the chromium oxide film does not exist on the surface of the end shield 14, the bonding is easily and satisfactorily performed. Thereafter, the inside of the tube is set in a sealed state.

そして、次の管球排気及び酸化クロム膜形成工程104では、封止された管球に、真空ポンプを装備した排気台が結合され、組み立てられた管球内が高真空に排気されると同時に、二酸化炭素ガスによる酸化が行われる。実施例では、まず管球内部を真空度1.33×10−5Pa以下に排気しながら、管球全体を100℃〜400℃程度にベーキングする。続いて、カソード2を活性化させながら、エンドシールド14の表面に酸化クロム膜が形成される。 Then, in the next tube exhaust and chromium oxide film forming step 104, an exhaust stand equipped with a vacuum pump is coupled to the sealed tube, and the assembled tube is exhausted to a high vacuum. Oxidation with carbon dioxide gas is performed. In the embodiment, the entire tube is first baked to about 100 ° C. to 400 ° C. while the inside of the tube is evacuated to a vacuum degree of 1.33 × 10 −5 Pa or less. Subsequently, a chromium oxide film is formed on the surface of the end shield 14 while activating the cathode 2.

実施例では、カソード2の活性化により、下記の化学式1のように、酸化物陰極材である(BaSrCa)COの熱分解を進行させるが、このとき発生する二酸化炭素ガスの分圧を制御することで、エンドシールド14を高温酸化させ、これによって酸化クロム膜を形成する。
(BaSrCa)CO → (BaSrCa)O + CO↑… (1)
In the example, activation of the cathode 2 causes thermal decomposition of (BaSrCa) CO 3 , which is an oxide cathode material, as shown in the following chemical formula 1, but the partial pressure of carbon dioxide gas generated at this time is controlled. Thus, the end shield 14 is oxidized at a high temperature, thereby forming a chromium oxide film.
(BaSrCa) CO 3 → (BaSrCa) O + CO 2 ↑ (1)

例えば、タングステンヒータでカソード2の温度を600℃程度にすると、上記(BaSrCa)COの熱分解が生じ始める。この後、バルブ操作等で排気速度を制御し、かつカソード温度の調整で酸化物陰極材の熱分解速度を制御することで、二酸化炭素ガス分圧が1.33×10−4〜1.33×10−2Paとなるようにする。そして、この管内雰囲気を10時間以上継続すると、下記の化学式2の酸化反応によって、ニッケルクロム合金製のエンドシールド14の全表面に酸化クロム膜(Cr)が形成される。
2Cr+3CO → Cr + 3CO … (2)
For example, when the temperature of the cathode 2 is set to about 600 ° C. with a tungsten heater, thermal decomposition of the (BaSrCa) CO 3 starts to occur. Thereafter, the exhaust gas velocity is controlled by valve operation or the like, and the thermal decomposition rate of the oxide cathode material is controlled by adjusting the cathode temperature, so that the carbon dioxide gas partial pressure is 1.33 × 10 −4 to 1.33. × 10 −2 Pa. When this in-pipe atmosphere is continued for 10 hours or longer, a chromium oxide film (Cr 2 O 3 ) is formed on the entire surface of the end shield 14 made of nickel chromium alloy by an oxidation reaction of the following chemical formula 2.
2Cr + 3CO 2 → Cr 2 O 3 + 3CO (2)

このような酸化において、二酸化炭素ガス分圧が1.33×10−4Paよりも低い場合では、実用時間で必要な酸化クロム膜(1μm以上)が得られず、また二酸化炭素ガス分圧が1.33×10−2Paを超えると、熱分解前の炭酸塩(BaSrCa)COと熱分解後の酸化物(BaSrCa)Oとの共晶が関与し、カソード2のマトリックス構体内で酸化物陰極材が実用上のダメージを受け、エミッション特性の劣化が生じてしまう。 In such oxidation, when the carbon dioxide gas partial pressure is lower than 1.33 × 10 −4 Pa, a chromium oxide film (1 μm or more) necessary for practical use cannot be obtained, and the carbon dioxide gas partial pressure is If it exceeds 1.33 × 10 −2 Pa, a eutectic of carbonate (BaSrCa) CO 3 before pyrolysis and oxide (BaSrCa) O after pyrolysis is involved, and oxidation occurs in the matrix structure of the cathode 2. The cathode material is practically damaged and the emission characteristics are deteriorated.

一方、カソード温度の制御は、600℃〜900℃の範囲で行うのが好ましく、599℃以下では、熱分解速度が遅いため、実用時間でカソード活性化が終了できず、901℃以上では、熱分解速度が速いため、二酸化炭素ガス分圧の制御ができないばかりでなく、上述の共晶(共晶温度は903℃程度)により、マトリックス構体内の酸化物陰極材が溶け、エミッション特性の劣化が生じる。   On the other hand, it is preferable to control the cathode temperature in the range of 600 ° C. to 900 ° C. Since the thermal decomposition rate is slow at 599 ° C. or lower, the cathode activation cannot be completed in practical time. Since the decomposition rate is high, not only the carbon dioxide gas partial pressure cannot be controlled, but also the above-described eutectic (eutectic temperature is about 903 ° C.) causes the oxide cathode material in the matrix structure to melt, resulting in deterioration of emission characteristics. Arise.

更に、上述した酸化膜形成の雰囲気の継続時間は、実用上少なくとも10時間以上が必要である。実施例では、10時間〜45時間保持したとき、図3に示されるように、カソード2のエンドシールド14の表面に、必要十分な酸化クロム膜Mが得られた。また、これ以上の時間を継続させても、膜厚は殆ど変化しない結果となった。これは、酸化クロム膜Mが厚くなるにつれ、酸化界面と雰囲気が離れ、膜成長が進まないためである。逆に、3時間程度の短い時間では、目視で酸化クロム膜の存在を確認することはできなかった。   Furthermore, the duration of the atmosphere for forming the oxide film described above needs to be at least 10 hours or more practically. In the example, when it was held for 10 hours to 45 hours, a necessary and sufficient chromium oxide film M was obtained on the surface of the end shield 14 of the cathode 2 as shown in FIG. Further, even if the time longer than this was continued, the film thickness hardly changed. This is because as the chromium oxide film M becomes thicker, the oxidation interface is separated from the atmosphere, and film growth does not proceed. Conversely, in a short time of about 3 hours, the presence of the chromium oxide film could not be confirmed visually.

このようにして、実施例では、従来のようにエンドシールドの表面の酸化クロム膜を除去することなく、効率よくマグネトロンを組み立てることが可能となる。また、ニッケルクロム合金製エンドシールド14の全表面に酸化クロム膜Mを隙間なく形成することができ、エンドシールドエミッション(暗電流)の抑制を確実にすることができるという利点がある。   Thus, in the embodiment, it is possible to efficiently assemble a magnetron without removing the chromium oxide film on the surface of the end shield as in the prior art. Further, there is an advantage that the chromium oxide film M can be formed on the entire surface of the end shield 14 made of nickel chrome alloy without any gap, and the suppression of the end shield emission (dark current) can be ensured.

上記実施例では、二酸化炭素ガスの供給源として酸化物陰極材の熱分解を利用したが、二酸化炭素ガスボンベを補助的又は主体的に用い、管球内に二酸化炭素ガスを供給するように構成してもよい。即ち、上記実施例にて、酸化物陰極材の熱分解により二酸化炭素ガスを発生させると共に、ガスボンベから二酸化炭素ガスを管球内へ補助的に供給し、これによって、二酸化炭素ガス分圧を所定値に設定してもよい。   In the above embodiment, the thermal decomposition of the oxide cathode material is used as the carbon dioxide gas supply source. However, the carbon dioxide gas cylinder is used as an auxiliary or main component, and the carbon dioxide gas is supplied into the tube. May be. That is, in the above embodiment, carbon dioxide gas is generated by thermal decomposition of the oxide cathode material, and carbon dioxide gas is supplementarily supplied from the gas cylinder into the tube, whereby the carbon dioxide gas partial pressure is predetermined. It may be set to a value.

また、二酸化炭素ガスを発生しない酸化物陰極材、例えばアルミン酸バリウム等の酸化物陰極材が用いられる場合に、ガスボンベの二酸化炭素ガスを管球内へ供給することにより、エンドシールド14の表面に酸化クロム膜を形成することができる。このガスボンベからの供給を用いた場合は、管球内の一定の雰囲気を保持し易く、二酸化炭素ガス分圧の制御が行い易くなる。   In addition, when an oxide cathode material that does not generate carbon dioxide gas, for example, an oxide cathode material such as barium aluminate, is used, the carbon dioxide gas in the gas cylinder is supplied into the tube so that the surface of the end shield 14 A chromium oxide film can be formed. When the supply from the gas cylinder is used, it is easy to maintain a constant atmosphere in the tube, and the carbon dioxide gas partial pressure can be easily controlled.

本発明の実施例に係るマグネトロンの製造方法の各工程を示す図である。It is a figure which shows each process of the manufacturing method of the magnetron based on the Example of this invention. 実施例に係るマグネトロンの管球内部の構成を示す一部断面図である。It is a partial cross section figure which shows the structure inside the tube of the magnetron which concerns on an Example. 実施例に係るマグネトロンの管球内上部の構成を示し、酸化クロム膜形成後の図である。It is a figure after the chromium oxide film | membrane formation is shown, showing the structure inside the tube of the magnetron which concerns on an Example. 従来のマグネトロンの内部構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of the conventional magnetron. 従来及び実施例のカソードの2つの構成例を示す側面図である。It is a side view which shows two structural examples of the cathode of the prior art and an Example. 図5(A)のカソードを用いた従来のマグネトロンの管球内上部の構成を示し、酸化クロム膜除去時の図である。It is the figure at the time of the chromium oxide film removal which shows the structure inside the tube of the conventional magnetron using the cathode of FIG. 5 (A).

符号の説明Explanation of symbols

1,16…アノード、 2,8…カソード、
3,9…カソードスリーブ、 4,10,14…エンドシールド、
5,11…電子放出面、 6a,6b…支持リード、
M…酸化クロム膜。
1,16 ... Anode, 2,8 ... Cathode,
3, 9 ... Cathode sleeve, 4, 10, 14 ... End shield,
5, 11 ... Electron emission surface, 6a, 6b ... Support lead,
M: Chrome oxide film.

Claims (4)

カソードスリーブの表面に電子放射性物質を含む陰極材の電子放出面を形成する電子放出面形成工程と、
この電子放出面形成工程で得られたカソードスリーブに、少なくともクロムを含む金属からなるエンドシールドを接合し、かつこのエンドシールドに電極リードを接続して管球を組み立てる組立て工程と、
この組立て工程の後、上記管球内に二酸化炭素ガスを充満させ、加熱することにより、上記エンドシールドの表面に露出する上記クロムを酸化し、酸化クロム膜を形成するエンドシールド酸化膜形成工程と、を含んでなるマグネトロンの製造方法。
An electron emission surface forming step of forming an electron emission surface of a cathode material containing an electron emitting substance on the surface of the cathode sleeve;
An assembly step of assembling a tube by joining an end shield made of a metal containing at least chromium to the cathode sleeve obtained in the electron emission surface forming step, and connecting an electrode lead to the end shield;
After the assembling process, the tube is filled with carbon dioxide gas and heated to oxidize the chromium exposed on the surface of the end shield, thereby forming an end shield oxide film forming process. A method for producing a magnetron, comprising:
上記陰極材として、バリウム酸化物を主成分とするアルカリ土類金属の酸化物を含む酸化物陰極材を含み、上記エンドシールド酸化膜形成工程は、上記酸化物陰極材が熱分解する際に発生する二酸化炭素ガスを管球内に充満させ、上記エンドシールドの表面に上記酸化クロム膜を形成することを特徴とする請求項1記載のマグネトロンの製造方法。   The cathode material includes an oxide cathode material containing an oxide of an alkaline earth metal mainly composed of barium oxide, and the end shield oxide film forming step occurs when the oxide cathode material is thermally decomposed. 2. The method of manufacturing a magnetron according to claim 1, wherein the tube is filled with carbon dioxide gas to form the chromium oxide film on the surface of the end shield. 上記エンドシールド酸化膜形成工程では、カソード温度を600〜900℃に制御し、かつ管球内に充満させる二酸化炭素ガス分圧を1.33×10−4〜1.33×10−2Paの範囲内に制御することを特徴とする請求項2記載のマグネトロンの製造方法。 In the end shield oxide film formation step, the cathode temperature is controlled to 600 to 900 ° C., and the partial pressure of carbon dioxide gas to be filled in the tube is 1.33 × 10 −4 to 1.33 × 10 −2 Pa. 3. The method of manufacturing a magnetron according to claim 2, wherein the control is performed within a range. カソードスリーブの表面に電子放射性物質を含む陰極材の電子放出面を備え、
この電子放出面が形成されたカソードスリーブに、少なくともクロムを含む金属からなるエンドシールドが接合し、かつこのエンドシールドに電極リードが接続して管球に組み立てられ、
上記エンドシールド表面は、上記エンドシールド表面のクロムが酸化して形成された酸化クロム膜で被覆させてなるマグネトロン。
The cathode sleeve has an electron emission surface of a cathode material containing an electron emitting substance on the surface,
An end shield made of a metal containing at least chromium is joined to the cathode sleeve on which the electron emission surface is formed, and an electrode lead is connected to the end shield and assembled into a tube,
The magnetron formed by coating the end shield surface with a chromium oxide film formed by oxidizing chromium on the end shield surface.
JP2008090029A 2008-03-31 2008-03-31 Magnetron manufacturing method Active JP5188240B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008090029A JP5188240B2 (en) 2008-03-31 2008-03-31 Magnetron manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008090029A JP5188240B2 (en) 2008-03-31 2008-03-31 Magnetron manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009245711A true JP2009245711A (en) 2009-10-22
JP5188240B2 JP5188240B2 (en) 2013-04-24

Family

ID=41307382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008090029A Active JP5188240B2 (en) 2008-03-31 2008-03-31 Magnetron manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5188240B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011216489A (en) * 2010-03-31 2011-10-27 E2V Technologies (Uk) Ltd Magnetron

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51137234U (en) * 1975-04-25 1976-11-05
JPS5440559A (en) * 1977-09-07 1979-03-30 Toshiba Corp Cathode structure of magnetron and its manufacture
JPS5846550A (en) * 1981-09-16 1983-03-18 Toshiba Corp Manufacture of oxidized cathode structural body
JPS60249226A (en) * 1984-05-23 1985-12-09 New Japan Radio Co Ltd Cathode of electron tube
JPH01239736A (en) * 1988-03-22 1989-09-25 Hitachi Ltd Formation of shadow mask structure and oxide film of frame
JPH08185792A (en) * 1994-12-27 1996-07-16 New Japan Radio Co Ltd Oxide cathode structure

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51137234U (en) * 1975-04-25 1976-11-05
JPS5440559A (en) * 1977-09-07 1979-03-30 Toshiba Corp Cathode structure of magnetron and its manufacture
JPS5846550A (en) * 1981-09-16 1983-03-18 Toshiba Corp Manufacture of oxidized cathode structural body
JPS60249226A (en) * 1984-05-23 1985-12-09 New Japan Radio Co Ltd Cathode of electron tube
JPH01239736A (en) * 1988-03-22 1989-09-25 Hitachi Ltd Formation of shadow mask structure and oxide film of frame
JPH08185792A (en) * 1994-12-27 1996-07-16 New Japan Radio Co Ltd Oxide cathode structure

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011216489A (en) * 2010-03-31 2011-10-27 E2V Technologies (Uk) Ltd Magnetron

Also Published As

Publication number Publication date
JP5188240B2 (en) 2013-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6061692B2 (en) Radiation generating tube, radiation generating apparatus, and radiation imaging apparatus using them
JP4963821B2 (en) Sealing structure of discharge lamp
JP5188240B2 (en) Magnetron manufacturing method
JP7493662B2 (en) Electron gun and method for manufacturing the same
JP4510941B2 (en) Cold electrode for gas discharge
JP2010212075A (en) Ceramic discharge lamp and method of manufacturing the same
JP3379438B2 (en) Lamp with foil seal structure
JP5258476B2 (en) Discharge lamp with sealing structure
JP2013109937A (en) X-ray tube and manufacturing method of the same
JP3353599B2 (en) Arc tube electrode structure
JP4600541B2 (en) Short arc discharge lamp and manufacturing method thereof
JP4028520B2 (en) Discharge lamp and manufacturing method thereof
JP4420422B2 (en) Electrode for discharge tube
US6762544B2 (en) Metal cathode for electron tube
JP2002192381A (en) High melting point brazing filler metal, brazing method and cathode using the same
JP2003197122A (en) Electron gun, method for manufacturing electron gun, and method for manufacturing cathode-ray tube
CN117080049A (en) Electron beam window structure and electron beam sterilization apparatus including the same
JPH09115424A (en) Cathode body structure for cathode-ray tube
JP5898849B2 (en) Discharge lamp
JP2020064804A (en) Magnetron
JP2005071816A (en) Light source device
JP2020072006A (en) Discharge lamp
JPH02253538A (en) Impregnation type cathode
JP2002042643A (en) Method for blackening anode inner surface of electron tube
JPS63211534A (en) Impregnated type cathode structure body

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101203

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121011

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121016

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121204

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130115

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130122

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160201

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5188240

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250