JP2017188260A

JP2017188260A - Electron gun assembly

Info

Publication number: JP2017188260A
Application number: JP2016075206A
Authority: JP
Inventors: 昭人原; Akito Hara
Original assignee: Toshiba Electron Tubes and Devices Co Ltd
Current assignee: Canon Electron Tubes and Devices Co Ltd
Priority date: 2016-04-04
Filing date: 2016-04-04
Publication date: 2017-10-12

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron gun assembly capable of improving assembling efficiency and compatibility of a cathode and a heater.SOLUTION: The electron gun assembly in an embodiment includes: a support cylinder; a cathode unit which has at least a cathode and a heater disposed detachably from the support cylinder, which is disposed at the opposite side of the electronic discharge face of the cathode; an anode disposed at the cathode side of the cathode unit; and a grid disposed between the cathode unit and the anode.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、電子銃構体に関する。 Embodiments described herein relate generally to an electron gun assembly.

電子銃構体は、クライストロンや進行波管などの直線ビームを利用する電子管に用いられている。
電子銃構体には、電子を放出するカソードと、カソードから間隔を置いて配置されたアノードと、カソードとアノードとの間に設けられたグリッドと、グリッド側とは反対側に設けられ、カソードを加熱するヒータと、が設けられている。 The electron gun structure is used for an electron tube using a straight beam such as a klystron or a traveling wave tube.
The electron gun assembly includes an electron emitting cathode, an anode spaced apart from the cathode, a grid provided between the cathode and the anode, and a cathode provided on the opposite side of the grid. And a heater for heating.

ここで、カソードは、カソードスリーブと接合されている。カソードスリーブは、フランジ部と接合されている。フランジ部は、支持筒と接合されている。ヒータのリードは、ヒータ端子に接合されている。そして、これらの接合は、ＴＩＧ溶接（Gas tungsten arc welding）にて行われる。 Here, the cathode is joined to the cathode sleeve. The cathode sleeve is joined to the flange portion. The flange portion is joined to the support cylinder. The heater lead is joined to the heater terminal. And these joining is performed by TIG welding (Gas tungsten arc welding).

各部を溶接により接合すれば、接合時に溶接部に溶融ムラが生じる場合がある。
特に、断面積が小さく、且つ、タングステンなど脆性材料からなるヒータのリードは、過溶融による脆化や痩せ、あるいは、溶融不足による接合強度の低下などが生じ易く、断線が生じるおそれが高くなる。 If each part is joined by welding, melt | fusion nonuniformity may arise in a welding part at the time of joining.
In particular, a heater lead made of a brittle material such as tungsten having a small cross-sectional area is liable to become brittle or thin due to overmelting, or to have a reduced bonding strength due to insufficient melting, thereby increasing the risk of disconnection.

また、近年、電子管の大電力化に伴い、電子を多く得るためにカソードを高温で使用する場合が多くなっている。そのため、カソードの寿命が短くなる傾向にある。この場合、寿命となったカソードを交換することが考えられるが、カソードやヒータのリードは、他の要素と溶接されているため交換ができない。また、ヒータのリードは断面積が小さく、且つ、脆性材料からなるので電子銃構体の組み立て時に折れたり、曲がったりするおそれがある。 In recent years, with the increase in power of the electron tube, the cathode is often used at a high temperature in order to obtain more electrons. Therefore, the life of the cathode tends to be shortened. In this case, it is conceivable to replace the cathode that has reached the end of its life, but the cathode and heater leads cannot be replaced because they are welded to other elements. Further, since the heater lead has a small cross-sectional area and is made of a brittle material, it may be bent or bent when the electron gun assembly is assembled.

特開平２−１０６３１号公報JP-A-2-10631

本発明が解決しようとする課題は、カソードおよびヒータの組み立て性および交換性を向上させることができる電子銃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 electron gun assembly capable of improving the assembly and exchangeability of the cathode and the heater.

実施形態に係る電子銃構体は、支持筒と、前記支持筒と着脱自在に設けられ、少なくとも、カソードと、前記カソードの電子放射面側とは反対側に設けられたヒータと、を有するカソードユニットと、前記カソードユニットの前記カソード側に設けられたアノードと、前記カソードユニットと、前記アノードと、の間に設けられたグリッドと、を備えている。 An electron gun assembly according to an embodiment includes a support cylinder, a cathode unit that is detachable from the support cylinder, and includes at least a cathode and a heater provided on the opposite side of the cathode from the electron emission surface side. And an anode provided on the cathode side of the cathode unit, and a grid provided between the cathode unit and the anode.

本実施の形態に係る電子銃構体１を例示するための模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view for illustrating an electron gun assembly 1 according to the present embodiment. 図１中のＡ部の模式拡大図である。It is a model enlarged view of the A section in FIG. 他の実施形態に係る接続用端子１９および絶縁部２１を例示するための模式断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for illustrating a connection terminal 19 and an insulating portion 21 according to another embodiment.

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本実施の形態に係る電子銃構体１を例示するための模式断面図である。
図２は、図１中のＡ部の模式拡大図である。
電子銃構体１は、例えば、ＩＯＴ（誘導出力増幅管）などの直線ビームを用いる電子管に用いることができる。
ただし、電子銃構体１の用途は、ＩＯＴに限定されるわけではない。
図１に示すように、電子銃構体１には、カソードユニット１０、グリッド１２、アノード１３、ウェーネルト電極１４、支持筒１８、ヒータ端子２０、絶縁筒２４、およびカソード支持体２５が設けられている。 Hereinafter, embodiments will be illustrated with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for illustrating an electron gun assembly 1 according to the present embodiment.
FIG. 2 is a schematic enlarged view of part A in FIG.
The electron gun assembly 1 can be used for an electron tube using a linear beam such as an IOT (inductive output amplifier tube).
However, the use of the electron gun assembly 1 is not limited to the IOT.
As shown in FIG. 1, the electron gun assembly 1 is provided with a cathode unit 10, a grid 12, an anode 13, a Wehnelt electrode 14, a support cylinder 18, a heater terminal 20, an insulating cylinder 24, and a cathode support body 25. .

まず、カソードユニット１０について説明する。
後述するように、カソードユニット１０は、支持筒１８に対して着脱自在に設けられている。
カソードユニット１０は、カソード１１、ヒータ１５、カソードスリーブ１６、フランジ部１７、接続用端子１９、および絶縁部２１を有する。
カソード１１は、電子（熱電子）を放出する。
カソード１１は、板状を呈し、グリッド１２側とは反対側に突出するように湾曲している。
カソード１１の平面形状は、例えば、円形とすることができる。
この場合、カソード１１の直径寸法は、例えば、４０ｍｍ程度とすることができる。
カソード１１のグリッド１２側の面は、電子放射面１１ａとなっている。電子放射面１１ａは、所定の曲率を有する凹状の曲面となっている。 First, the cathode unit 10 will be described.
As will be described later, the cathode unit 10 is detachably attached to the support tube 18.
The cathode unit 10 includes a cathode 11, a heater 15, a cathode sleeve 16, a flange portion 17, a connection terminal 19, and an insulating portion 21.
The cathode 11 emits electrons (thermoelectrons).
The cathode 11 has a plate shape and is curved so as to protrude to the side opposite to the grid 12 side.
The planar shape of the cathode 11 can be circular, for example.
In this case, the diameter dimension of the cathode 11 can be about 40 mm, for example.
The surface of the cathode 11 on the grid 12 side is an electron emission surface 11a. The electron emission surface 11a is a concave curved surface having a predetermined curvature.

また、カソード１１は、例えば、含浸型カソードとすることができる。
カソード１１が含浸型カソードである場合には、カソード１１は、例えば、ポーラスタングステンからなる基体に電子放射物質を含浸することで形成することができる。
この場合、ポーラスタングステンの気孔率は、例えば、２０％程度とすることができる。
電子放射物質としては、例えば、酸化バリウム、酸化カルシウム、および酸化アルミニウムからなる金属酸化物を用いることができる。 The cathode 11 can be an impregnated cathode, for example.
When the cathode 11 is an impregnated cathode, the cathode 11 can be formed by, for example, impregnating a substrate made of porous tungsten with an electron emitting substance.
In this case, the porosity of porous tungsten can be about 20%, for example.
As the electron emitting substance, for example, a metal oxide composed of barium oxide, calcium oxide, and aluminum oxide can be used.

電子放射面１１ａには、イリジウム金属薄膜、あるいはオスミウム−ルテニウム合金薄膜が設けられている。イリジウム金属薄膜、あるいはオスミウム−ルテニウム合金薄膜は、例えば、スパッタリング法を用いて形成することができる。イリジウム金属薄膜、あるいはオスミウム−ルテニウム合金薄膜を設けるようにすれば、電子放射面１１ａの仕事関数を低減させることができる。 The electron emission surface 11a is provided with an iridium metal thin film or an osmium-ruthenium alloy thin film. The iridium metal thin film or the osmium-ruthenium alloy thin film can be formed by using, for example, a sputtering method. If an iridium metal thin film or an osmium-ruthenium alloy thin film is provided, the work function of the electron emission surface 11a can be reduced.

ヒータ１５は、カソードスリーブ１６、カソード１１、およびフランジ部１７により画された空間に設けられている。
ヒータ１５は、カソード１１の電子放射面１１ａ側とは反対側に設けられている。
ヒータ１５は、ジュール熱を発生させる。ヒータ１５は、発生させた熱によりカソード１１を加熱する。
ヒータ１５は、例えば、タングステン線や、レニウム−タングステン合金線などから形成することができる。
ヒータ１５は、例えば、直径寸法が１ｍｍ程度のタングステン線から形成することができる。
ヒータ１５は、リード１５ａ、リード１５ｂ、および発熱部１５ｃを有する。
リード１５ａは、発熱部１５ｃと一体に形成されている。リード１５ａの発熱部１５ｃ側とは反対側の端部は、接続用端子１９と電気的に接続される。
リード１５ｂは、発熱部１５ｃと一体に形成されている。リード１５ｂの発熱部１５ｃ側とは反対側の端部は、フランジ部１７と電気的に接続される。 The heater 15 is provided in a space defined by the cathode sleeve 16, the cathode 11, and the flange portion 17.
The heater 15 is provided on the opposite side of the cathode 11 from the electron emission surface 11a side.
The heater 15 generates Joule heat. The heater 15 heats the cathode 11 with the generated heat.
The heater 15 can be formed from, for example, a tungsten wire or a rhenium-tungsten alloy wire.
The heater 15 can be formed from, for example, a tungsten wire having a diameter of about 1 mm.
The heater 15 includes a lead 15a, a lead 15b, and a heat generating portion 15c.
The lead 15a is formed integrally with the heat generating portion 15c. An end portion of the lead 15a opposite to the heat generating portion 15c side is electrically connected to the connection terminal 19.
The lead 15b is formed integrally with the heat generating portion 15c. The end portion of the lead 15b opposite to the heat generating portion 15c side is electrically connected to the flange portion 17.

カソードスリーブ１６は、円筒状を呈している。
カソードスリーブ１６の一方の端部の内面には、カソード１１の外周端面が接合されている。カソードスリーブ１６の他方の端部の内面には、フランジ部１７の外周端面が接合されている。
例えば、高融点金属を用いたロー付けにより、カソードスリーブ１６とカソード１１、および、カソードスリーブ１６とフランジ部１７を接合することができる。高融点金属は、例えば、モリブデン−ルテニウム−ニッケル合金などである。
カソードスリーブ１６は、例えば、モリブデンや、レニウム−モリブデン合金などから形成することができる。 The cathode sleeve 16 has a cylindrical shape.
The outer peripheral end surface of the cathode 11 is joined to the inner surface of one end portion of the cathode sleeve 16. The outer peripheral end surface of the flange portion 17 is joined to the inner surface of the other end portion of the cathode sleeve 16.
For example, the cathode sleeve 16 and the cathode 11 and the cathode sleeve 16 and the flange portion 17 can be joined by brazing using a refractory metal. An example of the refractory metal is molybdenum-ruthenium-nickel alloy.
The cathode sleeve 16 can be formed from, for example, molybdenum or a rhenium-molybdenum alloy.

フランジ部１７は、円板状を呈している。フランジ部１７は、導電性を有する。フランジ部１７は、カソードスリーブ１６の、カソード１１が接合される側とは反対側の端部に接合されている。フランジ部１７は、例えば、モリブデンや、レニウム−モリブデン合金などから形成することができる。 The flange portion 17 has a disk shape. The flange portion 17 has conductivity. The flange portion 17 is joined to the end portion of the cathode sleeve 16 opposite to the side to which the cathode 11 is joined. The flange portion 17 can be formed from, for example, molybdenum or a rhenium-molybdenum alloy.

図２に示すように、フランジ部１７にはネジ孔１７ａが設けられている。ネジ孔１７ａは、フランジ部１７を貫通している。ネジ孔１７ａは、複数設けられている。複数のネジ孔１７ａは、フランジ部１７の円周方向に均等に配置することができる。ネジ孔１７ａは、カソードユニット１０を支持筒１８に固定するために設けられている。そのため、カソードユニット１０は、支持筒１８に対して着脱自在に設けることができる。 As shown in FIG. 2, the flange portion 17 is provided with a screw hole 17a. The screw hole 17 a passes through the flange portion 17. A plurality of screw holes 17a are provided. The plurality of screw holes 17 a can be evenly arranged in the circumferential direction of the flange portion 17. The screw hole 17 a is provided to fix the cathode unit 10 to the support cylinder 18. Therefore, the cathode unit 10 can be provided detachably with respect to the support cylinder 18.

また、フランジ部１７には取付け孔１７ｂが設けられている。取付け孔１７ｂは、フランジ部１７を貫通している。取付け孔１７ｂには、リード１５ｂの端部が挿入されている。フランジ部１７には、ヒータ１５のリード１５ｂが接合される。例えば、高融点金属を用いたロー付けにより、取付け孔１７ｂに挿入されたリード１５ｂの端部と、フランジ部１７とを接合することができる。高融点金属は、例えば、モリブデン−ルテニウム−ニッケル合金などである。 The flange portion 17 is provided with a mounting hole 17b. The attachment hole 17b passes through the flange portion 17. The end of the lead 15b is inserted into the mounting hole 17b. A lead 15 b of the heater 15 is joined to the flange portion 17. For example, the end of the lead 15b inserted into the mounting hole 17b and the flange 17 can be joined by brazing using a refractory metal. An example of the refractory metal is molybdenum-ruthenium-nickel alloy.

また、フランジ部１７には取付け孔１７ｃが設けられている。取付け孔１７ｃは、フランジ部１７を貫通している。取付け孔１７ｃには、絶縁部２１が挿入されている。例えば、高融点金属を用いたロー付けにより、取付け孔１７ｃに挿入された絶縁部２１と、フランジ部１７とを接合することができる。高融点金属は、例えば、モリブデン−ルテニウム−ニッケル合金などである。なお、絶縁部２１はセラミックスなどから形成される。そのため、ロー付けをし易くするために、絶縁部２１の外側面には金属膜が形成されている。金属膜は、例えば、メタライズ法などにより形成することができる。 The flange portion 17 is provided with a mounting hole 17c. The attachment hole 17 c passes through the flange portion 17. An insulating portion 21 is inserted into the mounting hole 17c. For example, the insulating portion 21 inserted into the mounting hole 17c and the flange portion 17 can be joined by brazing using a refractory metal. An example of the refractory metal is molybdenum-ruthenium-nickel alloy. The insulating part 21 is made of ceramics or the like. Therefore, a metal film is formed on the outer surface of the insulating portion 21 in order to facilitate brazing. The metal film can be formed by, for example, a metallization method.

接続用端子１９は、導電性を有する。接続用端子１９には、ネジ孔１９ａが設けられている。ネジ孔１９ａは、接続用端子１９を貫通している。ネジ孔１９ａには、ヒータ端子２０の一方の端部に設けられたネジ部２０ａがねじ込まれている。すなわち、接続用端子１９には、ヒータ端子２０に設けられたネジ部２０ａに適合するネジ孔１９ａが設けられている。
また、接続用端子１９には、取付け孔１９ｂが設けられている。取付け孔１９ｂは、接続用端子１９を貫通している。取付け孔１９ｂには、リード１５ａの端部が挿入されている。接続用端子１９には、ヒータ１５のリード１５ａが接合される。例えば、高融点金属を用いたロー付けにより、取付け孔１９ｂに挿入されたリード１５ａの端部と、接続用端子１９とを接合することができる。高融点金属は、例えば、モリブデン−ルテニウム−ニッケル合金などである。
接続用端子１９は、モリブデン、タングステン、ステンレス、鉄、白金、タンタル、ニオブ、レ二ウム、コバールからなる群より選ばれた少なくとも１種を含む。 The connection terminal 19 has conductivity. The connection terminal 19 is provided with a screw hole 19a. The screw hole 19 a passes through the connection terminal 19. A screw portion 20a provided at one end of the heater terminal 20 is screwed into the screw hole 19a. That is, the connection terminal 19 is provided with a screw hole 19 a that fits the screw portion 20 a provided in the heater terminal 20.
The connection terminal 19 is provided with a mounting hole 19b. The attachment hole 19 b passes through the connection terminal 19. The end of the lead 15a is inserted into the mounting hole 19b. A lead 15 a of the heater 15 is joined to the connection terminal 19. For example, the end of the lead 15a inserted into the attachment hole 19b and the connection terminal 19 can be joined by brazing using a refractory metal. An example of the refractory metal is molybdenum-ruthenium-nickel alloy.
The connection terminal 19 includes at least one selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, stainless steel, iron, platinum, tantalum, niobium, rhenium, and kovar.

絶縁部２１は、フランジ部１７と接続用端子１９との間に設けられている。
絶縁部２１には、取付け孔２１ａが設けられている。取付け孔２１ａは、絶縁部２１を貫通している。取付け孔２１ａには、接続用端子１９が挿入されている。例えば、高融点金属を用いたロー付けにより、取付け孔２１ａに挿入された接続用端子１９と、絶縁部２１とを接合することができる。高融点金属は、例えば、モリブデン−ルテニウム合金などである。なお、絶縁部２１はセラミックスなどから形成される。そのため、ロー付けをし易くするために、取付け孔２１ａの内面には金属膜が形成されている。金属膜は、例えば、メタライズ法などにより形成することができる。
絶縁部２１は、耐熱性と、絶縁性を有する材料から形成されている。絶縁部２１は、例えば、セラミックスなどから形成することができる。 The insulating portion 21 is provided between the flange portion 17 and the connection terminal 19.
The insulating portion 21 is provided with a mounting hole 21a. The attachment hole 21a passes through the insulating portion 21. The connection terminal 19 is inserted into the mounting hole 21a. For example, the connection terminal 19 inserted in the attachment hole 21a and the insulating portion 21 can be joined by brazing using a refractory metal. An example of the refractory metal is molybdenum-ruthenium alloy. The insulating part 21 is made of ceramics or the like. Therefore, in order to facilitate brazing, a metal film is formed on the inner surface of the attachment hole 21a. The metal film can be formed by, for example, a metallization method.
The insulating part 21 is made of a material having heat resistance and insulating properties. The insulating portion 21 can be formed from, for example, ceramics.

次に、図１に戻って、電子銃構体１に設けられた他の要素について説明する。
グリッド１２は、カソードユニット１０とアノード１３との間に設けられている。グリッド１２は、カソード１１とアノード１３の相互作用領域に設けられている。
グリッド１２の平面形状は、例えば、円形とすることができる。
グリッド１２と電子放射面１１ａとの間には、数十μｍないし数百μｍの隙間が設けられている。
グリッド１２は、内周部と外周部を有する。グリッド１２の内周部は、例えば、編み目状を呈し、電子を通過させる複数の開口部を有している。グリッド１２の内周部は、電子放射面１１ａに沿うように湾曲している。グリッド１２の外周部は、内周部を囲むように設けられ、ビームを通過させる開口部を有していない。 Next, returning to FIG. 1, other elements provided in the electron gun assembly 1 will be described.
The grid 12 is provided between the cathode unit 10 and the anode 13. The grid 12 is provided in the interaction region between the cathode 11 and the anode 13.
The planar shape of the grid 12 can be circular, for example.
A gap of several tens to several hundreds of μm is provided between the grid 12 and the electron emission surface 11a.
The grid 12 has an inner periphery and an outer periphery. The inner peripheral portion of the grid 12 has, for example, a stitch shape and has a plurality of openings that allow electrons to pass therethrough. The inner peripheral part of the grid 12 is curved so as to follow the electron emission surface 11a. The outer peripheral part of the grid 12 is provided so as to surround the inner peripheral part, and does not have an opening through which the beam passes.

グリッド１２は、耐熱性と導電性を有する材料から形成されている。グリッド１２は、例えば、パイロリティック・グラファイト（ＰＧ；Pyrolytic Graphite）などから形成することができる。なお、グリッド１２は、モリブデン、レニウム−モリブデン合金、タンタル、ニオブ、タングステンなどの高融点金属およびこれらの合金から形成することもできる。 The grid 12 is formed from a material having heat resistance and conductivity. The grid 12 can be formed from, for example, pyrolytic graphite (PG). The grid 12 can also be formed from molybdenum, a rhenium-molybdenum alloy, a refractory metal such as tantalum, niobium, tungsten, or an alloy thereof.

グリッド１２は、ウェーネルト電極１４と電気的に接続されている。
また、グリッド１２は、カソードユニット１０と接合することもできる。例えば、高融点金属を用いたロー付けにより、グリッド１２の外周部とカソードスリーブ１６の外側面とを接合することができる。高融点金属は、例えば、モリブデン−ルテニウム合金などである。
グリッド１２とカソードユニット１０を接合すれば、グリッド・カソード一体型構造体を構成することができる。 The grid 12 is electrically connected to the Wehnelt electrode 14.
Further, the grid 12 can be joined to the cathode unit 10. For example, the outer periphery of the grid 12 and the outer surface of the cathode sleeve 16 can be joined by brazing using a refractory metal. An example of the refractory metal is molybdenum-ruthenium alloy.
If the grid 12 and the cathode unit 10 are joined, a grid / cathode integrated structure can be formed.

アノード１３は、カソード１１と対峙させて設けられている。アノード１３は、カソードユニット１０のカソード側に設けられている。アノード１３は、カソード１１の電子放射面１１ａ側に設けられている。アノード１３は、中央部分を貫通する孔部を有している。
例えば、電子銃構体１、図示しないドリフト管、および図示しないコレクタを有するＩＯＴの場合には、アノード１３は、図示しないドリフト管に設けることができる。 The anode 13 is provided to face the cathode 11. The anode 13 is provided on the cathode side of the cathode unit 10. The anode 13 is provided on the electron emission surface 11 a side of the cathode 11. The anode 13 has a hole that passes through the central portion.
For example, in the case of an IOT having the electron gun assembly 1, a drift tube (not shown), and a collector (not shown), the anode 13 can be provided in a drift tube (not shown).

ウェーネルト電極１４は、円筒状を呈している。
ウェーネルト電極１４は、例えば、非磁性のステンレスやモリブデンなどから形成することができる。
ウェーネルト電極１４の一方の端部の近傍には、カソード１１とグリッド１２が設けられている。 The Wehnelt electrode 14 has a cylindrical shape.
The Wehnelt electrode 14 can be formed from, for example, nonmagnetic stainless steel or molybdenum.
A cathode 11 and a grid 12 are provided in the vicinity of one end of the Wehnelt electrode 14.

支持筒１８は、円筒状を呈している。支持筒１８の、カソードユニット１０側の端部には取り付け座１８ａが設けられている。取り付け座１８ａの、ネジ孔１７ａに対応する位置には、ネジ２２を挿入する孔が設けられている。取り付け座１８ａの中央には孔が設けられ、孔の内部に接続用端子１９および絶縁部２１が露出している。そのため、取り付け座１８ａの中央に設けられた孔を介して、接続用端子１９に設けられたネジ孔１９ａにヒータ端子２０のネジ部２０ａをねじ込むことができる。 The support cylinder 18 has a cylindrical shape. A mounting seat 18a is provided at the end of the support cylinder 18 on the cathode unit 10 side. A hole for inserting the screw 22 is provided at a position of the mounting seat 18a corresponding to the screw hole 17a. A hole is provided in the center of the mounting seat 18a, and the connection terminal 19 and the insulating portion 21 are exposed inside the hole. Therefore, the screw portion 20a of the heater terminal 20 can be screwed into the screw hole 19a provided in the connection terminal 19 through the hole provided in the center of the mounting seat 18a.

カソードユニット１０は、ネジ２２により支持筒１８に取り付けられている。そのため、カソードユニット１０を支持筒１８から取り外す際には、ネジ２２を緩めるようにする。カソードユニット１０を支持筒１８に取り付ける際には、カソードユニット１０を支持筒１８に載せた状態でネジ２２を締め付ける。 The cathode unit 10 is attached to the support cylinder 18 with screws 22. Therefore, when removing the cathode unit 10 from the support cylinder 18, the screw 22 is loosened. When the cathode unit 10 is attached to the support cylinder 18, the screw 22 is tightened with the cathode unit 10 placed on the support cylinder 18.

支持筒１８の、カソードユニット１０側とは反対側の端部の近傍は、カソード支持体２５と溶接されている。
支持筒１８は、例えば、モリブデンなどから形成することができる。 The vicinity of the end of the support cylinder 18 opposite to the cathode unit 10 side is welded to the cathode support 25.
The support cylinder 18 can be formed from, for example, molybdenum.

ヒータ端子２０は、柱状を呈している。
ヒータ端子２０は、支持筒１８の内部を軸方向に延びている。
ヒータ端子２０の一方の端部には、ネジ部２０ａが設けられている。ネジ部２０ａは、接続用端子１９のネジ孔１９ａにねじ込まれる。ヒータ端子２０は、例えば、モリブデンやタングステンなどから形成することができる。
ネジ部２０ａをネジ孔１９ａにねじ込むことで、接続用端子１９を介して、ヒータ端子２０とヒータ１５のリード１５ａとが電気的に接続される。 The heater terminal 20 has a columnar shape.
The heater terminal 20 extends in the axial direction inside the support tube 18.
A screw portion 20 a is provided at one end of the heater terminal 20. The screw portion 20 a is screwed into the screw hole 19 a of the connection terminal 19. The heater terminal 20 can be formed from, for example, molybdenum or tungsten.
By screwing the screw portion 20a into the screw hole 19a, the heater terminal 20 and the lead 15a of the heater 15 are electrically connected via the connection terminal 19.

絶縁筒２４は、外観が円錐台状の筒体とすることができる。
絶縁筒２４の一端はウェーネルト電極１４と接合されている。絶縁筒２４の他端は、カソード支持体２５と接合されている。 The insulating cylinder 24 can be a cylindrical body having a truncated cone appearance.
One end of the insulating cylinder 24 is joined to the Wehnelt electrode 14. The other end of the insulating cylinder 24 is joined to the cathode support 25.

例えば、貴金属を用いたロー付けにより、絶縁筒２４とウェーネルト電極１４、および、絶縁筒２４とカソード支持体２５を接合することができる。貴金属は、例えば、金ロー、銀ローなどである。
なお、絶縁筒２４はセラミックスなどから形成される。そのため、ロー付けをし易くするために、絶縁筒２４の両端には金属膜が形成されている。金属膜は、例えば、メタライズ法などにより形成することができる。
絶縁筒２４は、耐熱性と、絶縁性を有する材料から形成されている。
絶縁筒２４は、例えば、セラミックスなどから形成することができる。 For example, the insulating cylinder 24 and the Wehnelt electrode 14 and the insulating cylinder 24 and the cathode support 25 can be joined by brazing using a noble metal. The noble metal is, for example, gold law or silver law.
The insulating cylinder 24 is made of ceramics or the like. Therefore, in order to facilitate brazing, metal films are formed on both ends of the insulating cylinder 24. The metal film can be formed by, for example, a metallization method.
The insulating cylinder 24 is formed from a material having heat resistance and insulating properties.
The insulating cylinder 24 can be formed from, for example, ceramics.

カソード支持体２５は、円筒状を呈している。
カソード支持体２５は、金属などの導電性材料から形成されている。 The cathode support 25 has a cylindrical shape.
The cathode support 25 is made of a conductive material such as metal.

次に、電子銃構体１の作用について説明する。
カソード１１には、カソード支持体２５、支持筒１８、フランジ部１７およびカソードスリーブ１６を介して、図示しない電源から所定の負の直流電圧が印加される。
アノード１３には、図示しない電源から所定の正の直流電圧が印加される。
グリッド１２には、ウェーネルト電極１４を介して、図示しないバイアス電源から直流の負のバイアス電圧が印加される。 Next, the operation of the electron gun assembly 1 will be described.
A predetermined negative DC voltage is applied to the cathode 11 from a power source (not shown) via the cathode support 25, the support cylinder 18, the flange portion 17, and the cathode sleeve 16.
A predetermined positive DC voltage is applied to the anode 13 from a power source (not shown).
A negative DC bias voltage is applied to the grid 12 from a bias power source (not shown) via the Wehnelt electrode 14.

ヒータ１５には、図示しない加熱電源から所定の電力が印加される。
図示しない加熱電源には、ヒータ端子２０、接続用端子１９、ヒータリード１５ａを介して発熱部１５ｃの一端が電気的に接続されている。
また、図示しない加熱電源には、カソード支持体２５、支持筒１８、フランジ部１７およびリード１５ｂを介して発熱部１５ｃの他端が電気的に接続されている。 A predetermined power is applied to the heater 15 from a heating power source (not shown).
One end of the heat generating portion 15c is electrically connected to a heating power source (not shown) through the heater terminal 20, the connection terminal 19, and the heater lead 15a.
Further, the other end of the heat generating portion 15c is electrically connected to a heating power source (not shown) through the cathode support 25, the support cylinder 18, the flange portion 17, and the lead 15b.

発熱部１５ｃに印加された電力により、発熱部１５ｃにおいてジュール熱が生じる。
発生したジュール熱によりカソード１１が加熱される。
真空中において、カソード１１が加熱されると、カソード１１から電子が放出される。カソード１１から放出された電子は、グリッド１２によりグリッド１２を通過する量が制御される。
グリッド１２を通過した電子は、アノード１３により加速される。 Joule heat is generated in the heat generating portion 15c by the power applied to the heat generating portion 15c.
The cathode 11 is heated by the generated Joule heat.
When the cathode 11 is heated in a vacuum, electrons are emitted from the cathode 11. The amount of electrons emitted from the cathode 11 is controlled by the grid 12 through the grid 12.
The electrons that have passed through the grid 12 are accelerated by the anode 13.

以上に説明したように、カソードユニット１０においては、カソード１１、ヒータ１５、カソードスリーブ１６、フランジ部１７、接続用端子１９、および絶縁部２１が一体的に設けられている。また、カソードユニット１０は、支持筒１８に対して着脱自在に設けられている。
そのため、カソード１１またはヒータ１５を交換する必要が生じた場合には、カソードユニット１０を支持筒１８から取り外し、新しいカソードユニット１０を支持筒１８に取り付ける様にすることができる。
また、ヒータ１５のリード１５ａは接続用端子１９と接合され、ヒータ１５のリード１５ｂはフランジ部１７と接合されている。そのため、カソードユニット１０の交換時に、リード１５ａおよびリード１５ｂが折れたり、曲がったりすることがない。 As described above, in the cathode unit 10, the cathode 11, the heater 15, the cathode sleeve 16, the flange portion 17, the connection terminal 19, and the insulating portion 21 are integrally provided. The cathode unit 10 is detachably attached to the support cylinder 18.
Therefore, when the cathode 11 or the heater 15 needs to be replaced, the cathode unit 10 can be removed from the support cylinder 18 and a new cathode unit 10 can be attached to the support cylinder 18.
The lead 15 a of the heater 15 is joined to the connection terminal 19, and the lead 15 b of the heater 15 is joined to the flange portion 17. Therefore, when the cathode unit 10 is replaced, the lead 15a and the lead 15b are not broken or bent.

支持筒１８の内部にヒータ１５のリード１５ａを挿入し、リード１５ａとヒータ端子２０を溶接などで接合するのは困難である。また、リード１５ａとヒータ端子２０を溶接などで接合すれば、過溶融による脆化や痩せ、あるいは、溶融不足による接合強度の低下などが生じ易く、断線が生じるおそれが高くなる。 It is difficult to insert the lead 15a of the heater 15 into the support cylinder 18 and join the lead 15a and the heater terminal 20 by welding or the like. Further, if the lead 15a and the heater terminal 20 are joined by welding or the like, embrittlement or thinning due to overmelting, or a reduction in joining strength due to insufficient melting, etc. are likely to occur, and there is a high risk of disconnection.

接続用端子１９に設けられたネジ孔１９ａにヒータ端子２０のネジ部２０ａがねじ込まれることで、ヒータ１５とヒータ端子２０とが電気的に接続される。そのため、カソードユニット１０の取り付け（ヒータ１５とヒータ端子２０の電気的な接続）、およびカソードユニット１０の取り外しが容易となる。なお、ヒータ端子２０は、リード１５ａに比べて剛性が高いので、カソードユニット１０の交換時に、ヒータ端子２０が折れたり、曲がったりするおそれは低い。 When the screw portion 20a of the heater terminal 20 is screwed into the screw hole 19a provided in the connection terminal 19, the heater 15 and the heater terminal 20 are electrically connected. Therefore, the attachment of the cathode unit 10 (electrical connection between the heater 15 and the heater terminal 20) and the removal of the cathode unit 10 are facilitated. Since the heater terminal 20 has higher rigidity than the lead 15a, the possibility that the heater terminal 20 is broken or bent when the cathode unit 10 is replaced is low.

また、カソードユニット１０は、ウェーネルト電極１４や支持筒１８などとは別に組み立てることができるので、カソードユニット１０の組立作業が容易となる。 Moreover, since the cathode unit 10 can be assembled separately from the Wehnelt electrode 14 and the support cylinder 18, the assembling work of the cathode unit 10 is facilitated.

図３は、他の実施形態に係る接続用端子１９および絶縁部２１を例示するための模式断面図である。
図２に例示をしたものの場合には、高融点金属を用いたロー付けにより、取付け孔２１ａに挿入された接続用端子１９と、絶縁部２１とを接合している。
また、高融点金属を用いたロー付けにより、取付け孔１７ｃに挿入された絶縁部２１と、フランジ部１７とを接合している。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for illustrating a connection terminal 19 and an insulating portion 21 according to another embodiment.
In the case of the example illustrated in FIG. 2, the connection terminal 19 inserted into the attachment hole 21 a and the insulating portion 21 are joined by brazing using a refractory metal.
Further, the insulating portion 21 inserted into the mounting hole 17c and the flange portion 17 are joined by brazing using a refractory metal.

これに対し、図３に例示をしたものの場合には、接続用端子１９の外側面にネジ部１９ｃを設けている。
そして、絶縁部２１には、接続用端子１９の外側面に設けられたネジ部１９ｃに適合するネジ孔２１ｂが設けられている。ネジ孔２１ｂは、前述した取付け孔２１ａに代えて設けられている。
また、絶縁部２１の外側面にネジ部２１ｃを設けている。
そして、フランジ部１７には、絶縁部２１の外側面に設けられたネジ部２１ｃに適合するネジ孔１７ｄが設けられている。ネジ孔１７ｄは、前述した取付け孔１７ｃに代えて設けられている。 On the other hand, in the case illustrated in FIG. 3, a screw portion 19 c is provided on the outer surface of the connection terminal 19.
The insulating portion 21 is provided with a screw hole 21 b that fits the screw portion 19 c provided on the outer surface of the connection terminal 19. The screw hole 21b is provided in place of the mounting hole 21a described above.
In addition, a screw portion 21 c is provided on the outer surface of the insulating portion 21.
The flange portion 17 is provided with a screw hole 17d adapted to a screw portion 21c provided on the outer surface of the insulating portion 21. The screw hole 17d is provided in place of the mounting hole 17c described above.

この様にすれば、接続用端子１９および絶縁部２１の取り付け、取り外しが容易となる。そのため、カソードユニット１０の組立作業における作業効率を向上させることができる。 In this way, the connection terminal 19 and the insulating portion 21 can be easily attached and detached. Therefore, the working efficiency in the assembling work of the cathode unit 10 can be improved.

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、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、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、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。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 As mentioned above, although several embodiment of this invention was illustrated, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the spirit 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 equivalents thereof. Further, the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.

１電子銃構体、１０カソードユニット、１１カソード、１１ａ電子放射面、１２グリッド、１３アノード、１４ウェーネルト電極、１５ヒータ、１５ａリード、１５ｂリード、１５ｃ発熱部、１６カソードスリーブ、１７フランジ部、１７ａネジ孔、１７ｂ取付け孔、１７ｃ取付け孔、１７ｄネジ孔、１８支持筒、１８ａ取り付け座、１９接続用端子、１９ａネジ孔、１９ｂ取付け孔、１９ｃネジ部、２０ヒータ端子、２０ａネジ部、２１絶縁部、２１ａ取付け孔、２１ｂネジ孔、２１ｃネジ部、２２ネジ、２４絶縁筒、２５カソード支持体 1 Electron Gun Structure, 10 Cathode Unit, 11 Cathode, 11a Electron Emission Surface, 12 Grid, 13 Anode, 14 Wehnelt Electrode, 15 Heater, 15a Lead, 15b Lead, 15c Heating Part, 16 Cathode Sleeve, 17 Flange Part, 17a Screw Hole, 17b Mounting hole, 17c Mounting hole, 17d Screw hole, 18 Support cylinder, 18a Mounting seat, 19 Connection terminal, 19a Screw hole, 19b Mounting hole, 19c Screw part, 20 Heater terminal, 20a Screw part, 21 Insulating part , 21a Mounting hole, 21b Screw hole, 21c Screw part, 22 Screw, 24 Insulating cylinder, 25 Cathode support

Claims

A support tube;
A cathode unit provided detachably with the support tube, and having at least a cathode and a heater provided on the side opposite to the electron emission surface side of the cathode;
An anode provided on the cathode side of the cathode unit;
A grid provided between the cathode unit and the anode;
An electron gun structure with

A heater terminal extending through the inside of the support tube and having a threaded portion at one end;
The cathode unit is
A flange portion having conductivity, to which one lead of the heater is joined;
A connection terminal having conductivity, the other lead of the heater being joined, and a screw hole adapted to the screw portion provided in the heater terminal;
Having an insulating property, an insulating portion provided between the flange portion and the connection terminal;
The electron gun assembly according to claim 1, further comprising:

A screw portion is provided on the outer surface of the connection terminal,
3. The electron gun assembly according to claim 1, wherein the insulating portion is provided with a screw hole adapted to the screw portion provided on an outer surface of the connection terminal.

A screw part is provided on the outer surface of the insulating part,
The electron gun assembly according to any one of claims 1 to 3, wherein the flange portion is provided with a screw hole adapted to the screw portion provided on an outer surface of the insulating portion.

5. The connection terminal according to claim 1, wherein the connection terminal includes at least one selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, stainless steel, iron, platinum, tantalum, niobium, rhenium, and kovar. Electron gun structure.