JP2017022051A - Impregnation type cathode body structure - Google Patents

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昭人 原
Akito Hara
昭人 原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an impregnation type cathode body structure which prevents first and second reflectors or an insulation material from being deteriorated.SOLUTION: A support inner cylinder 23 and a support outer cylinder 24 are provided on a rear face 11a of a cathode base 11, and a housing space 25 is formed between the support inner cylinder 23 and the support outer cylinder 24. An insulation material 14 is provided in the housing space 25, and a heater 13 is embedded in the insulation material 14. The support inner cylinder 23 includes a protrusion 26 that protrudes from a front face 14a of the insulation material 14. First and second reflectors 15 and 16 are formed in an annular shape including openings 37 and 37 and successively disposed oppositely to the front face 14a of the insulation material 14 while fitting their inner diameter sides to a peripheral surface of the protrusion 26. A spacer 39 is fitted to the peripheral surface of the protrusion 26 and interposed between the inner diameter side of the first reflector 15 and the inner diameter side of the second reflector 16. A fixing member 41 is fixed to the protrusion 26 while holding the inner diameter side of the first reflector 15, the spacer 39 and the inner diameter side of the second reflector 16 between the fixing member and the front face 14a of the insulation material 14.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、マイクロ波電子管の電子銃に用いられる含浸型陰極構体に関する。   Embodiments described herein relate generally to an impregnated cathode assembly used in an electron gun of a microwave electron tube.

含浸型陰極構体を備えた電子銃は、クライストロンやジャイロトロンなどの直流電子エネルギーをマイクロ波電力に変換するマイクロ波電子管に用いられている。   An electron gun having an impregnated cathode structure is used in a microwave electron tube that converts direct current electron energy such as a klystron or a gyrotron into microwave power.

例えばクライストロンの電子銃に用いられる含浸型陰極構体は、陰極基体、支持体、ヒータ、絶縁材、第1の反射板および第2の反射板などを有している。   For example, an impregnated cathode assembly used in an electron gun of a klystron has a cathode substrate, a support, a heater, an insulating material, a first reflector, a second reflector, and the like.

陰極基体には、電子放射物質が含浸された電子放射面が形成されている。   An electron emitting surface impregnated with an electron emitting substance is formed on the cathode substrate.

支持体は、陰極基体の電子放射面に対して反対側の裏面に設けられ、陰極基体を支持することに加えて、内部に形成された収納空間にヒータおよび絶縁材を収納する役割を果たす。支持体は、陰極基体の裏面からそれぞれ突出する支持外筒および支持内筒を有している。支持内筒と支持外筒とは同軸(同心状)に配置され、これら支持内筒と支持外筒との間に環状の収納空間が形成されている。   The support is provided on the back surface opposite to the electron emission surface of the cathode base, and plays a role of storing the heater and the insulating material in a storage space formed inside in addition to supporting the cathode base. The support has a support outer cylinder and a support inner cylinder that respectively protrude from the back surface of the cathode base. The support inner cylinder and the support outer cylinder are arranged coaxially (concentrically), and an annular storage space is formed between the support inner cylinder and the support outer cylinder.

ヒータは、収納空間に収納され、絶縁材を介して陰極基体を加熱する役割を果たす。   The heater is housed in the housing space and plays a role of heating the cathode substrate through the insulating material.

絶縁材は、ヒータが収納された収納空間に隙間なく充填されている。絶縁材は、ヒータからの熱を陰極基体に伝えることに加えて、収納空間に収納されたヒータを保持する役割を果たす。   The insulating material is filled in the storage space in which the heater is stored without a gap. The insulating material plays a role of holding the heater stored in the storage space in addition to transferring heat from the heater to the cathode base.

第1の反射板および第2の反射板は、絶縁材の表面に対向するように配設されている。第1の反射板および第2の反射板により、絶縁材の表面からの放熱を抑制し、陰極基体の加熱効率を高める役割を果たす。   The first reflecting plate and the second reflecting plate are disposed so as to face the surface of the insulating material. The first reflector and the second reflector serve to suppress heat dissipation from the surface of the insulating material and increase the heating efficiency of the cathode substrate.

そして、第1の反射板は、絶縁材の表面を覆うように支持外筒および支持内筒にアーク溶接によって接合されている。また、第2の反射板は、第1の反射板より外側に筒状のスペーサを介して配置されるとともに、アーク溶接により第1の反射板に接合されている。   And the 1st reflecting plate is joined to the support outer cylinder and the support inner cylinder by arc welding so that the surface of an insulating material may be covered. The second reflecting plate is disposed outside the first reflecting plate via a cylindrical spacer, and is joined to the first reflecting plate by arc welding.

しかしながら、第1の反射板および第2の反射板は、例えばモリブデン(Mo)の薄板円板であるため、アーク溶接による熱応力や再結晶により脆化する。また、支持内筒および支持外筒を溶融するため、収納空間の絶縁材が反応し、絶縁強度が劣化するおそれがある。   However, since the first reflector and the second reflector are, for example, molybdenum (Mo) thin discs, they are embrittled by thermal stress or recrystallization caused by arc welding. In addition, since the support inner cylinder and the support outer cylinder are melted, the insulating material in the storage space may react and the insulation strength may deteriorate.

特開2011−129361号公報JP 2011-129361 A

本発明が解決しようとする課題は、第1および第2の反射板や絶縁材の劣化を防止できる含浸型陰極構体を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide an impregnated-type cathode assembly that can prevent deterioration of the first and second reflectors and the insulating material.

本実施形態の含浸型陰極構体は、陰極基体、支持体、絶縁材、ヒータ、突出部、第1および第2の反射板、スペーサおよび固定部材を備える。陰極基体は、電子放射物質が含浸された電子放射面を有する。支持体は、陰極基体の電子放射面に対して反対側の裏面にそれぞれ設けられる支持内筒および支持外筒を有し、これら支持内筒と支持外筒との間に収納空間が形成される。絶縁材は、収納空間に設けられる。ヒータは、絶縁材に埋設される。突出部は、支持内筒と支持外筒との間から露出する絶縁材の表面よりも突出するように支持内筒に設けられている。第1および第2の反射板は、開口部を有する環状にそれぞれ形成されるとともに、突出部の周面にそれぞれ内径側が嵌合され、絶縁材の表面に対向するように順次配置される。スペーサは、突出部の周面に嵌合され、第1の反射板の内径側と第2の反射板の内径側との間に介在される。固定部材は、絶縁材の表面との間に第1の反射板の内径側、スペーサおよび第2の反射板の内径側を挟持して、突出部に固定される。   The impregnated-type cathode assembly of the present embodiment includes a cathode base, a support, an insulating material, a heater, a protrusion, first and second reflectors, a spacer, and a fixing member. The cathode substrate has an electron emission surface impregnated with an electron emission material. The support has a support inner cylinder and a support outer cylinder provided on the back surface opposite to the electron emission surface of the cathode substrate, and a storage space is formed between the support inner cylinder and the support outer cylinder. . The insulating material is provided in the storage space. The heater is embedded in the insulating material. The protruding portion is provided on the supporting inner cylinder so as to protrude from the surface of the insulating material exposed from between the supporting inner cylinder and the supporting outer cylinder. The first and second reflectors are each formed in an annular shape having an opening, and the inner diameter side is fitted to the peripheral surface of the protruding portion, and are sequentially arranged so as to face the surface of the insulating material. The spacer is fitted to the peripheral surface of the protrusion and is interposed between the inner diameter side of the first reflecting plate and the inner diameter side of the second reflecting plate. The fixing member is fixed to the protruding portion with the inner diameter side of the first reflecting plate, the inner diameter side of the spacer and the second reflecting plate being sandwiched between the surface of the insulating material.

一実施形態を示す含浸型陰極構体の一部を切り欠いた側面図である。It is the side view which notched a part of impregnation-type cathode structure which shows one Embodiment. 同上含浸型陰極構体の一部を切り欠いた斜視図である。It is the perspective view which notched a part of the impregnation type cathode structure same as the above.

以下、一実施形態を、図1および図2を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図1に示すように、含浸型陰極構体10は、クライストロンの電子銃に用いられる陰極構体である。含浸型陰極構体10は、陰極基体11、支持体12、ヒータ13、埋め込み材である絶縁材14、第1および第2の反射板15,16、および反射筒17などを有している。なお、以下、含浸型陰極構体10において、陰極基体11が設けられた側を一端、陰極基体11に対して反対側を他端という。   As shown in FIG. 1, the impregnated-type cathode assembly 10 is a cathode assembly used in an electron gun of a klystron. The impregnated-type cathode assembly 10 includes a cathode substrate 11, a support 12, a heater 13, an insulating material 14 that is an embedded material, first and second reflecting plates 15 and 16, a reflecting cylinder 17, and the like. Hereinafter, in the impregnated-type cathode assembly 10, the side on which the cathode base 11 is provided is referred to as one end, and the opposite side to the cathode base 11 is referred to as the other end.

そして、陰極基体11は、例えば空孔率15〜20%の多孔質のタングステン(W)によって形成されている。陰極基体11は、例えば直径が70mmのディスク状に形成されている。陰極基体11の一端側の面には、所定の曲率で曲面状に凹陥した電子放射面20が形成されている。陰極基体11の空孔には、例えば酸化バリウム(BaO)、酸化カルシウム(CaO)、および酸化アルミニウム(Al23)を含む電子放射物質が含浸されている。 The cathode substrate 11 is made of, for example, porous tungsten (W) having a porosity of 15 to 20%. The cathode substrate 11 is formed in a disk shape having a diameter of 70 mm, for example. On the surface on one end side of the cathode substrate 11, an electron emission surface 20 that is recessed in a curved shape with a predetermined curvature is formed. The holes of the cathode substrate 11 are impregnated with an electron emitting material including, for example, barium oxide (BaO), calcium oxide (CaO), and aluminum oxide (Al 2 O 3 ).

電子放射面20の加工時には、陰極基体11の空孔の目潰れが生じやすく、この目潰れにより電子放射物質が空孔に十分に含浸されないことがある。これを防ぐために、電子放射面20の加工前に、陰極基体11の空孔にプラスチックを含浸させて、電子放射面20の加工後に、そのプラスチックを飛散させることが好ましい。例えば陰極基体11を水素雰囲気下または真空下で加熱することにより、陰極基体11に含浸されているプラスチックは飛散する。このようにしてプラスチックを飛散させた後、陰極基体11の空孔に電子放射物質を含浸させるとよい。   When the electron emitting surface 20 is processed, the pores of the cathode substrate 11 are easily crushed, and the electron emitting substance may not be sufficiently impregnated in the cavities due to the crushing. In order to prevent this, it is preferable to impregnate the holes in the cathode base 11 with plastic before processing the electron emission surface 20 and to scatter the plastic after processing the electron emission surface 20. For example, when the cathode substrate 11 is heated in a hydrogen atmosphere or under vacuum, the plastic impregnated in the cathode substrate 11 is scattered. After the plastic is thus scattered, the holes of the cathode substrate 11 may be impregnated with an electron emitting substance.

また、支持体12は、支持内筒23および支持外筒24を有している。支持内筒23および支持外筒24は、それぞれ、例えばモリブデン(Mo)製で、円筒状に形成されている。支持内筒23と支持外筒24とは、同軸(同心状)に配置されている。支持内筒23と支持外筒24との間には、環状の収納空間25が形成されている。支持内筒23は、例えば直径20mm、軸方向の長さ20mm以上、板厚2mmに形成されている。   Further, the support 12 has a support inner cylinder 23 and a support outer cylinder 24. The support inner cylinder 23 and the support outer cylinder 24 are each made of, for example, molybdenum (Mo) and formed in a cylindrical shape. The support inner cylinder 23 and the support outer cylinder 24 are arranged coaxially (concentrically). An annular storage space 25 is formed between the support inner cylinder 23 and the support outer cylinder 24. The support inner cylinder 23 is formed to have a diameter of 20 mm, an axial length of 20 mm or more, and a plate thickness of 2 mm, for example.

支持内筒23および支持外筒24の一端は陰極基体11の裏面11aに接合されている。詳しくは、支持内筒23および支持外筒24の一端と陰極基体11の裏面11aとは、例えば、ルテニウム−モリブデン(Ru−Mo)合金を用いてろう付け接合されている。ここで、陰極基体11の裏面11aとは、電子放射面20に対して反対側の面である。したがって、収納空間25の一端側は陰極基体11の裏面11aで閉塞され、収納空間25の他端側は開口されている。そして、支持体12は、陰極基体11を支持し、さらに、収納空間25にヒータ13および絶縁材14を収納する。   One ends of the support inner cylinder 23 and the support outer cylinder 24 are joined to the back surface 11 a of the cathode base 11. Specifically, one end of the support inner cylinder 23 and the support outer cylinder 24 and the back surface 11a of the cathode base 11 are brazed and bonded using, for example, a ruthenium-molybdenum (Ru-Mo) alloy. Here, the back surface 11 a of the cathode substrate 11 is a surface opposite to the electron emission surface 20. Therefore, one end side of the storage space 25 is closed by the back surface 11a of the cathode base 11, and the other end side of the storage space 25 is opened. The support 12 supports the cathode base 11 and further stores the heater 13 and the insulating material 14 in the storage space 25.

支持内筒23の他端には、収納空間25に収納された絶縁材14の表面14aよりも突出する突出部26が設けられている。すなわち、支持内筒23に突出部26が一体に形成されている。支持内筒23の突出部26は、支持外筒24よりも突出されている。ここで、絶縁材14の表面14aとは、支持内筒23と支持外筒24との間から露出する絶縁材14の面であって、陰極基体11に対して反対側の絶縁材14の面である。   At the other end of the supporting inner cylinder 23, a protruding portion 26 protruding from the surface 14a of the insulating material 14 stored in the storage space 25 is provided. That is, the protrusion 26 is integrally formed with the support inner cylinder 23. The protruding portion 26 of the supporting inner cylinder 23 protrudes from the supporting outer cylinder 24. Here, the surface 14a of the insulating material 14 is the surface of the insulating material 14 exposed from between the supporting inner cylinder 23 and the supporting outer cylinder 24, and is the surface of the insulating material 14 opposite to the cathode base 11 It is.

また、ヒータ13は、線状に形成されたフィラメントであり、例えば直径1.5mmのタングステン(W)線である。ヒータ13の中間部分(発熱部分)29は、コイル状に巻回されて、支持体12の収納空間25に収納されている。ヒータ13の中間部分29の巻回軸は、例えば支持体12の周方向に延びている。ヒータ13は、絶縁材14を介して、陰極基体11を加熱する役割を果たす。   The heater 13 is a filament formed in a linear shape, for example, a tungsten (W) wire having a diameter of 1.5 mm. An intermediate portion (heat generating portion) 29 of the heater 13 is wound in a coil shape and stored in the storage space 25 of the support 12. The winding shaft of the intermediate portion 29 of the heater 13 extends, for example, in the circumferential direction of the support 12. The heater 13 plays a role of heating the cathode base 11 via the insulating material 14.

ヒータ13の一端側の端部30は、支持内筒23に電気的に接続されている。そのため、ヒータ13、支持体12(支持内筒23および支持外筒24)、および陰極基体11は、同電位となっている。   An end 30 on one end side of the heater 13 is electrically connected to the support inner cylinder 23. Therefore, the heater 13, the support 12 (the support inner cylinder 23 and the support outer cylinder 24), and the cathode base 11 are at the same potential.

ヒータ13の他端側の端部31は、アルミナ管32を挿通して含浸型陰極構体10の外部に延びて、図示しない電源装置に接続されている。アルミナ管32は、絶縁材14の表面14aの付近でヒータ13が折損することを防止するため、および、ヒータ13と第1および第2の反射板15,16とを絶縁するために設けられている。   An end portion 31 on the other end side of the heater 13 extends through the alumina tube 32 to the outside of the impregnated-type cathode assembly 10 and is connected to a power supply device (not shown). The alumina tube 32 is provided to prevent the heater 13 from breaking near the surface 14a of the insulating material 14, and to insulate the heater 13 from the first and second reflectors 15 and 16. Yes.

また、絶縁材14は、例えばアルミナの焼結体であって、ヒータ13の発熱部分である中間部分29が収納された収納空間25に隙間なく充填されている。絶縁材14の表面14aは、支持外筒24の他端と略面一に形成されている。そして、絶縁材14は、ヒータ13からの熱を陰極基体11に伝えることに加えて、収納空間25に収納されたヒータ13を保持する役割を果たす。   The insulating material 14 is, for example, an alumina sintered body, and fills the storage space 25 in which the intermediate portion 29 that is the heat generating portion of the heater 13 is stored without any gap. The surface 14a of the insulating material 14 is formed substantially flush with the other end of the support outer cylinder 24. The insulating material 14 plays a role of holding the heater 13 stored in the storage space 25 in addition to transferring the heat from the heater 13 to the cathode base 11.

また、図1および図2に示すように、第1の反射板15は、例えばモリブデン(Mo)製で、中央に開口部35を有する円板状に形成されている。第1の反射板15は、内径側が突出部26の外周面に嵌合され、絶縁材14の表面14aに対向するように配置されている。すなわち、第1の反射板15は、開口部35が支持内筒23の突出部26の先端側から突出部26の外周面に嵌合され、絶縁材14の表面14aおよび支持外筒24の端面に接するように配置されている。第1の反射板15には、アルミナ管32が貫通する孔部36が形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the first reflecting plate 15 is made of, for example, molybdenum (Mo), and is formed in a disc shape having an opening 35 at the center. The first reflecting plate 15 is disposed so that the inner diameter side is fitted to the outer peripheral surface of the protruding portion 26 and faces the surface 14 a of the insulating material 14. That is, the first reflecting plate 15 has the opening 35 fitted into the outer peripheral surface of the protruding portion 26 from the tip end side of the protruding portion 26 of the supporting inner cylinder 23, and the surface 14 a of the insulating material 14 and the end surface of the supporting outer cylinder 24. It is arranged to touch. A hole 36 through which the alumina tube 32 passes is formed in the first reflecting plate 15.

第2の反射板16は、例えばモリブデン(Mo)製で、中央に開口部37を有する円板状に形成されている。第2の反射板16は、内径側が突出部26の外周面に嵌合され、第1の反射板15を介して絶縁材14の表面14aに対向するように配置されている。すなわち、第2の反射板16は、開口部37が支持内筒23の突出部26の先端側から突出部26の外周面に嵌合され、第1の反射板15に対して所定の間隔をあけて配置されている。第2の反射板16には、アルミナ管32が貫通する孔部38が形成されている。   The second reflecting plate 16 is made of, for example, molybdenum (Mo) and is formed in a disc shape having an opening 37 at the center. The second reflecting plate 16 is disposed so that the inner diameter side is fitted to the outer peripheral surface of the protruding portion 26 and faces the surface 14 a of the insulating material 14 through the first reflecting plate 15. That is, the second reflecting plate 16 has an opening 37 fitted to the outer peripheral surface of the projecting portion 26 from the front end side of the projecting portion 26 of the supporting inner cylinder 23, and has a predetermined distance from the first reflecting plate 15. It is arranged with a gap. The second reflecting plate 16 is formed with a hole 38 through which the alumina tube 32 passes.

そして、第1の反射板15の内径側と第2の反射板16の内径側との間には、これら第1の反射板15と第2の反射板16とを所定の間隔をあけて保持するためのスペーサ39が介在されている。スペーサ39は、金属製で、中央に開口部40を有するリング状に形成されている。スペーサ39は、開口部40が支持内筒23の突出部26の先端側から突出部26の外周面に嵌合されている。スペーサ39の一端面は第1の反射板15の内径側に当接し、他端面は第2の反射板16の内径側に当接する。   And between the inner diameter side of the first reflecting plate 15 and the inner diameter side of the second reflecting plate 16, the first reflecting plate 15 and the second reflecting plate 16 are held with a predetermined interval. A spacer 39 is interposed. The spacer 39 is made of metal and is formed in a ring shape having an opening 40 in the center. In the spacer 39, the opening 40 is fitted to the outer peripheral surface of the protruding portion 26 from the distal end side of the protruding portion 26 of the supporting inner cylinder 23. One end surface of the spacer 39 abuts on the inner diameter side of the first reflecting plate 15, and the other end surface abuts on the inner diameter side of the second reflecting plate 16.

第1の反射板15の内径側、スペーサ39および第2の反射板16の内径側は、絶縁材14の表面14aと突出部26に固定される固定部材41との間に挟持されている。固定部材41は、金属製で、中央に開口部42を有するリング状に形成されている。固定部材41は、開口部42が支持内筒23の突出部26の先端側から突出部26の外周面に嵌合されている。固定部材41は、突出部26の先端部に、例えばアーク溶接により接合されている。   The inner diameter side of the first reflecting plate 15, the inner diameter side of the spacer 39 and the second reflecting plate 16 are sandwiched between the surface 14 a of the insulating material 14 and the fixing member 41 fixed to the protruding portion 26. The fixing member 41 is made of metal and is formed in a ring shape having an opening 42 in the center. In the fixing member 41, the opening 42 is fitted to the outer peripheral surface of the protruding portion 26 from the distal end side of the protruding portion 26 of the supporting inner cylinder 23. The fixing member 41 is joined to the tip of the protruding portion 26 by, for example, arc welding.

また、反射筒17は、例えばレニウム−モリブデン(Re−Mo)合金製で、円筒状に形成されている。反射筒17は、支持外筒24を覆うように、支持外筒24の外周に固定されている。反射筒17の一端は、支持外筒24に例えばルテニウム−モリブデン−ニッケル(Ru−Mo−Ni)合金を用いてろう付けされている。反射筒17の他端には、環状のフランジ部材45が例えばRu−Mo−Ni合金を用いてろう付けされている。含浸型陰極構体10は、このフランジ部材45を介して、図示しない電子銃部に固定される。   The reflecting cylinder 17 is made of, for example, a rhenium-molybdenum (Re-Mo) alloy and is formed in a cylindrical shape. The reflection cylinder 17 is fixed to the outer periphery of the support outer cylinder 24 so as to cover the support outer cylinder 24. One end of the reflection cylinder 17 is brazed to the support outer cylinder 24 using, for example, a ruthenium-molybdenum-nickel (Ru-Mo-Ni) alloy. An annular flange member 45 is brazed to the other end of the reflecting cylinder 17 using, for example, a Ru—Mo—Ni alloy. The impregnated-type cathode assembly 10 is fixed to an electron gun portion (not shown) through the flange member 45.

そして、第1の反射板15、第2の反射板16、および反射筒17は、ヒータ13によって発生した熱の収納空間25から外部への放熱を抑制し、陰極基体11の加熱効率を高める役割を果たす。   The first reflector 15, the second reflector 16, and the reflector cylinder 17 serve to suppress the heat radiation generated by the heater 13 from the storage space 25 to the outside and increase the heating efficiency of the cathode substrate 11. Fulfill.

次に、含浸型陰極構体10の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the impregnated cathode assembly 10 will be described.

まず、支持体12を電子放射物質が含浸されていない陰極基体11の裏面11aに設置して、陰極基体11と支持体12との接合部分にRu−Mo合金を塗布する。同時に、陰極基体11の裏面11aにRu−Mo合金を塗布する。塗布後、Ru−Mo合金を溶解させて、陰極基体11と支持体12とを接合し、陰極基体11の裏面11aにRu−Mo合金の膜を形成する。このRu−Mo合金の膜は、陰極基体11の電子放射面20から電子放射物質を含浸させる際に、電子放射物質が陰極基体11の裏面11aから収納空間25に染み出さないようにするためのものである。   First, the support 12 is placed on the back surface 11a of the cathode base 11 that is not impregnated with the electron emitting substance, and a Ru—Mo alloy is applied to the junction between the cathode base 11 and the support 12. At the same time, a Ru—Mo alloy is applied to the back surface 11 a of the cathode substrate 11. After the application, the Ru—Mo alloy is dissolved, the cathode base 11 and the support 12 are joined, and a Ru—Mo alloy film is formed on the back surface 11 a of the cathode base 11. This Ru-Mo alloy film prevents the electron emitting material from oozing out from the back surface 11a of the cathode substrate 11 into the housing space 25 when the electron emitting material 20 is impregnated from the electron emitting surface 20 of the cathode substrate 11. Is.

その後、冶具によりヒータ13を収納空間25の所定位置に保持して、収納空間25に絶縁材14を充填する。この絶縁材14の充填は、例えば、結着剤を含む有機溶剤に粉末状のアルミナを加えて撹拌してペースト状にしたものを収納空間25に流し込み、その後、乾燥により有機溶剤を飛散させて、真空中あるいは水素雰囲気で、1800〜1850℃の温度で焼結させて行う。   Thereafter, the heater 13 is held at a predetermined position in the storage space 25 by a jig, and the storage space 25 is filled with the insulating material 14. This filling of the insulating material 14 is performed by, for example, pouring powdered alumina into an organic solvent containing a binder and stirring it into a storage space 25, and then dispersing the organic solvent by drying. Sintering is performed at a temperature of 1800 to 1850 ° C. in a vacuum or in a hydrogen atmosphere.

絶縁材14の焼結後、支持内筒23の突出部26の先端側から、第1の反射板15、スペーサ39、第2の反射板16、固定部材41を順に嵌め込む。絶縁材14の表面14aと固定部材41との間に第1の反射板15の内径側、スペーサ39および第2の反射板16の内径側を挟持した状態で、固定部材41と突出部26とを溶接する。   After the insulating material 14 is sintered, the first reflecting plate 15, the spacer 39, the second reflecting plate 16, and the fixing member 41 are fitted in order from the front end side of the protruding portion 26 of the supporting inner cylinder 23. With the inner diameter side of the first reflecting plate 15 and the inner diameter side of the spacer 39 and the second reflecting plate 16 sandwiched between the surface 14a of the insulating material 14 and the fixing member 41, the fixing member 41 and the protruding portion 26 Weld.

また、反射筒17の一端は、支持外筒24にRu−Mo−Ni合金を用いてろう付けする。反射筒17の他端に、環状のフランジ部材45をRu−Mo−Ni合金を用いてろう付けする。   One end of the reflecting cylinder 17 is brazed to the support outer cylinder 24 using a Ru-Mo-Ni alloy. An annular flange member 45 is brazed to the other end of the reflecting tube 17 using a Ru—Mo—Ni alloy.

最後に、陰極基体11の電子放射面20上に電子放射物質を載せて、電子放射物質を水素雰囲気で、1600〜1700℃の温度で溶融させ、電子放射物質を陰極基体11に含浸させて、含浸型陰極構体10を完成する。   Finally, an electron emitting material is placed on the electron emitting surface 20 of the cathode substrate 11, the electron emitting material is melted at a temperature of 1600 to 1700 ° C. in a hydrogen atmosphere, and the electron emitting material is impregnated into the cathode substrate 11, The impregnated cathode assembly 10 is completed.

本実施形態の含浸型陰極構体10によれば、第1および第2の反射板15,16は、スペーサ39とともに支持内筒23の突出部26に嵌合するだけでよく、支持体12に溶接しないため、溶接による熱応力や再結晶による脆化が解消される。   According to the impregnated-type cathode assembly 10 of the present embodiment, the first and second reflectors 15 and 16 need only be fitted together with the protrusions 26 of the support inner cylinder 23 together with the spacers 39, and are welded to the support 12. Thus, thermal stress due to welding and embrittlement due to recrystallization are eliminated.

一般的に、第1および第2の反射板15,16の間にスペーサ部材が介在される場合、スペーサ部材は、第1および第2の反射板15,16の外径側に配置されることが多く、第1および第2の反射板15,16に固定する必要が生じるので、第1および第2の反射板15,16に溶接されている。それに対して、本実施形態では、スペーサ39は、第1および第2の反射板15,16の内径側に配置されるとともに、突出部26の外周面に嵌合されるため、スペーサ39を溶接しなくても、位置決め固定できる。   Generally, when a spacer member is interposed between the first and second reflectors 15 and 16, the spacer member is disposed on the outer diameter side of the first and second reflectors 15 and 16. In many cases, it is necessary to fix the first and second reflectors 15 and 16 to the first and second reflectors 15 and 16, so that they are welded to the first and second reflectors 15 and 16. On the other hand, in this embodiment, the spacer 39 is disposed on the inner diameter side of the first and second reflectors 15 and 16 and is fitted to the outer peripheral surface of the protruding portion 26. Without positioning, positioning can be fixed.

さらに、支持内筒23の突出部26の先端部に固定部材41を溶接することにより、絶縁材14の表面14aと固定部材41との間にスペーサ39とともに第1および第2の反射板15,16を挟持した状態に固定できるともに、支持内筒23の突出部26の先端部と固定部材41とを溶接することで、収納空間25の絶縁材14は溶融による脆化や絶縁強度の劣化を防止することができる。   Further, by welding the fixing member 41 to the tip of the protruding portion 26 of the supporting inner cylinder 23, the first and second reflecting plates 15, together with the spacer 39 between the surface 14a of the insulating material 14 and the fixing member 41, 16 can be fixed in a sandwiched state, and by welding the tip of the protruding portion 26 of the support inner cylinder 23 and the fixing member 41, the insulating material 14 in the storage space 25 can be embrittled or deteriorated in insulation strength due to melting. Can be prevented.

しかも、絶縁材14の表面14aと固定部材41とが互いに対向する間に、第1および第2の反射板15,16のそれぞれの内径側とともにスペーサ39が配置されるため、絶縁材14の表面14aと固定部材41との間にスペーサ39とともに第1および第2の反射板15,16を確実に挟持することができ、第1および第2の反射板15,16の固定を安定させることができる。   Moreover, since the spacer 39 is disposed along with the inner diameter sides of the first and second reflectors 15 and 16 while the surface 14a of the insulating material 14 and the fixing member 41 face each other, the surface of the insulating material 14 The first and second reflectors 15 and 16 can be securely held together with the spacer 39 between the spacer 14a and the fixing member 41, and the fixation of the first and second reflectors 15 and 16 can be stabilized. it can.

また、固定部材41は、突出部26の周面に嵌合されて突出部26に固定されるため、絶縁材14の表面14aとの間にスペーサ39とともに第1および第2の反射板15,16を確実に挟持でき、その挟持状態で固定できる。   Further, since the fixing member 41 is fitted to the peripheral surface of the protruding portion 26 and fixed to the protruding portion 26, the first and second reflecting plates 15, together with the spacer 39, are provided between the surface 14a of the insulating material 14. 16 can be securely clamped and fixed in its clamped state.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10 含浸型陰極構体
11 陰極基体
11a 裏面
12 支持体
13 ヒータ
14 絶縁材
14a 表面
15 第1の反射板
16 第2の反射板
20 電子放射面
23 支持内筒
24 支持外筒
25 収納空間
26 突出部
35,37 開口部
39 スペーサ
41 固定部材
10 Impregnated cathode structure
11 Cathode substrate
11a reverse side
12 Support
13 Heater
14 Insulation material
14a surface
15 First reflector
16 Second reflector
20 Electron emitting surface
23 Support inner cylinder
24 Support outer cylinder
25 Storage space
26 Protrusion
35, 37 opening
39 Spacer
41 Fixing member

Claims (2)

電子放射物質が含浸された電子放射面を有する陰極基体と、
前記陰極基体の前記電子放射面に対して反対側の裏面にそれぞれ設けられる支持内筒および支持外筒を有し、これら支持内筒と支持外筒との間に収納空間が形成された支持体と、
前記収納空間に設けられた絶縁材と、
前記絶縁材に埋設されたヒータと、
前記支持内筒と前記支持外筒との間から露出する前記絶縁材の表面よりも突出するように前記支持内筒に設けられている突出部と、
開口部を有する環状にそれぞれ形成されるとともに、前記突出部の周面にそれぞれ内径側が嵌合され、前記絶縁材の表面に対向するように順次配置された第1および第2の反射板と、
前記突出部の周面に嵌合され、前記第1の反射板の内径側と前記第2の反射板の内径側との間に介在されたスペーサと、
前記絶縁材の表面との間に前記第1の反射板の内径側、前記スペーサおよび前記第2の反射板の内径側を挟持して、前記突出部に固定された固定部材と
を具備することを特徴とする含浸型陰極構体。
A cathode substrate having an electron emitting surface impregnated with an electron emitting material;
A support body having a support inner cylinder and a support outer cylinder respectively provided on the back surface opposite to the electron emission surface of the cathode base, and a storage space formed between the support inner cylinder and the support outer cylinder When,
An insulating material provided in the storage space;
A heater embedded in the insulating material;
A protrusion provided on the support inner cylinder so as to protrude from the surface of the insulating material exposed from between the support inner cylinder and the support outer cylinder;
First and second reflectors that are each formed in an annular shape having an opening, the inner diameter side of which is fitted to the peripheral surface of the protruding portion, and sequentially disposed so as to face the surface of the insulating material;
A spacer that is fitted to the peripheral surface of the protruding portion and interposed between the inner diameter side of the first reflecting plate and the inner diameter side of the second reflecting plate;
A fixing member fixed to the projecting portion with the inner diameter side of the first reflecting plate and the inner diameter side of the spacer and the second reflecting plate sandwiched between the insulating material and the surface of the insulating material. An impregnated cathode structure characterized by the above.
前記固定部材は、前記突出部の周面に嵌合されて前記突出部に固定されている
ことを特徴とする請求項1記載の含浸型陰極構体。
The impregnated-type cathode assembly according to claim 1, wherein the fixing member is fitted to a peripheral surface of the protruding portion and fixed to the protruding portion.
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