JP2794068B2 - ブラウン管のヒータ - Google Patents
ブラウン管のヒータInfo
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- JP2794068B2 JP2794068B2 JP63331424A JP33142488A JP2794068B2 JP 2794068 B2 JP2794068 B2 JP 2794068B2 JP 63331424 A JP63331424 A JP 63331424A JP 33142488 A JP33142488 A JP 33142488A JP 2794068 B2 JP2794068 B2 JP 2794068B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はブラウン管のヒータに係り、特にヒータ作動
中の絶縁膜の割れ、剥離を防ぎ、高温で長寿命化を達成
できるヒータに関する。
中の絶縁膜の割れ、剥離を防ぎ、高温で長寿命化を達成
できるヒータに関する。
従来のブラウン管陰極加熱用ヒータは，例えば特開昭
57-95035号公報に示すように金属線コイル，絶縁膜及び
ダーク層からなり，金属線コイルは戻り曲げ端に向かっ
て捻られたコイルドコイル形状をしており，アルミナ
（Al2O3）を主成分とする絶縁膜でその表面が被覆され
ている。ヒータはその外側に設置されている陰極スリー
ブを加熱し，陰極先端部の陰極ペレットから熱電子を放
出させる役目を有する。金属線コイルの表面上の絶縁膜
は陰極スリーブと金属線コイル間の絶縁性を保持する。
57-95035号公報に示すように金属線コイル，絶縁膜及び
ダーク層からなり，金属線コイルは戻り曲げ端に向かっ
て捻られたコイルドコイル形状をしており，アルミナ
（Al2O3）を主成分とする絶縁膜でその表面が被覆され
ている。ヒータはその外側に設置されている陰極スリー
ブを加熱し，陰極先端部の陰極ペレットから熱電子を放
出させる役目を有する。金属線コイルの表面上の絶縁膜
は陰極スリーブと金属線コイル間の絶縁性を保持する。
またこの絶縁膜上に例えば特開昭59-132537号公報に
開示されているように，ダーク層を更に設けて加熱効率
を高めている。
開示されているように，ダーク層を更に設けて加熱効率
を高めている。
従来の絶縁膜を有するヒータの場合，本発明者等の研
究によると陰極ペレットを約1100℃以上に加熱して作動
しなければならない含浸形陰極に用いたところ，極めて
短時間で絶縁膜が割れて剥離するため，絶縁不良となる
確率の高いことが分かった。その原因は，従来ヒータ
の絶縁膜は焼成後，第２図に示すように金属線コイル間
に空隙とか，空隙に起因して表面に達する細い割れが存
在しやすいため金属線コイル間の強度が低くヒータ作動
時に割れやすく，金属線コイルが接触して絶縁破壊に至
る，金属線コイル間の絶縁膜強度が低いため金属線コ
イルに通電する際の熱衝撃によって絶縁膜が割れる。
ヒータ作動時に，金属線コイルと陰極スリーブとの間に
高電圧例えば240V程度の電圧が印加されるため絶縁膜に
空隙があると絶縁耐力が小さく絶縁破壊を起しやすい。
等が重なったものである。
究によると陰極ペレットを約1100℃以上に加熱して作動
しなければならない含浸形陰極に用いたところ，極めて
短時間で絶縁膜が割れて剥離するため，絶縁不良となる
確率の高いことが分かった。その原因は，従来ヒータ
の絶縁膜は焼成後，第２図に示すように金属線コイル間
に空隙とか，空隙に起因して表面に達する細い割れが存
在しやすいため金属線コイル間の強度が低くヒータ作動
時に割れやすく，金属線コイルが接触して絶縁破壊に至
る，金属線コイル間の絶縁膜強度が低いため金属線コ
イルに通電する際の熱衝撃によって絶縁膜が割れる。
ヒータ作動時に，金属線コイルと陰極スリーブとの間に
高電圧例えば240V程度の電圧が印加されるため絶縁膜に
空隙があると絶縁耐力が小さく絶縁破壊を起しやすい。
等が重なったものである。
このような問題点を解決するための方策としては，特
公昭44-1775号公報のように繊維状あるいはウイスカー
状の高融点絶縁酸化物と絶縁粒子とを混合し，膜強度を
上げて割れ発生を防止したり，逆に，特開昭60-221925
号公報のように絶縁膜の気孔率を高めることによって割
れの進展を防ぐ方策も開示されている。さらに特開昭61
-121232号公報や特開昭61-142625号公報に見られるよう
に金属線コイルと絶縁膜との間に隙間を設けることによ
って熱歪あるいは熱膨張差によるクラックの発生及び進
展を阻止する方法も開示されている。
公昭44-1775号公報のように繊維状あるいはウイスカー
状の高融点絶縁酸化物と絶縁粒子とを混合し，膜強度を
上げて割れ発生を防止したり，逆に，特開昭60-221925
号公報のように絶縁膜の気孔率を高めることによって割
れの進展を防ぐ方策も開示されている。さらに特開昭61
-121232号公報や特開昭61-142625号公報に見られるよう
に金属線コイルと絶縁膜との間に隙間を設けることによ
って熱歪あるいは熱膨張差によるクラックの発生及び進
展を阻止する方法も開示されている。
しかし，これらの案はいずれも比較的低温で作動する
ヒータには適用しえても，ヒータ寿命は長くないことが
分かった。即ち，従来ヒータの絶縁膜構造では第２図に
示すように，金属線コイル間に空隙あるいは絶縁粒子が
充填率の低い部分が存在するため，膜強度が小さく，ヒ
ータ作動中に絶縁破壊しやすいこと，またヒータ作動中
に絶縁粒子同士の焼結が進行し膜の収縮，割れを助長し
て短時間で絶縁破壊する。
ヒータには適用しえても，ヒータ寿命は長くないことが
分かった。即ち，従来ヒータの絶縁膜構造では第２図に
示すように，金属線コイル間に空隙あるいは絶縁粒子が
充填率の低い部分が存在するため，膜強度が小さく，ヒ
ータ作動中に絶縁破壊しやすいこと，またヒータ作動中
に絶縁粒子同士の焼結が進行し膜の収縮，割れを助長し
て短時間で絶縁破壊する。
上記従来技術によるヒータ絶縁膜では金属線コイル間
に粒子充填率の低い空隙あるいは割れが存在しやすいた
め，ヒータ温度を1300℃という高温で作動させたときに
は金属線コイルの接触あるいは絶縁粒子の焼結にともな
う膜の収縮，割れ発生による絶縁破壊を起こすという問
題があった。
に粒子充填率の低い空隙あるいは割れが存在しやすいた
め，ヒータ温度を1300℃という高温で作動させたときに
は金属線コイルの接触あるいは絶縁粒子の焼結にともな
う膜の収縮，割れ発生による絶縁破壊を起こすという問
題があった。
本発明の目的は，ヒータ加熱時に絶縁膜に割れが生ず
ることによる絶縁破壊あるいは金属線コイル同士が接触
することによる絶縁不良を抑制し，長時間高温で作動し
ても絶縁不良の確率の少ないブラウン管陰極加熱用ヒー
タを提供することにある。
ることによる絶縁破壊あるいは金属線コイル同士が接触
することによる絶縁不良を抑制し，長時間高温で作動し
ても絶縁不良の確率の少ないブラウン管陰極加熱用ヒー
タを提供することにある。
本発明の第二の目的はかかるヒータを備えた長寿命の
ブラウン管陰極を提供することにある。
ブラウン管陰極を提供することにある。
本発明の第三の目的はかかるブラウン管陰極を備えた
長寿命のブラウン管を提供することにある。
長寿命のブラウン管を提供することにある。
上記第一の目的を達成するために、本発明のブラウン
管のヒータは、電子管の陰極を加熱する螺旋状に巻回し
た金属線コイルと、この金属線コイルを被覆して陰極と
の間を絶縁する絶縁物を有するヒータであって、絶縁物
の粒子の充填率が50〜70％であり、かつ絶縁物の粒子は
金属線コイルの巻き間隔をｌとした場合、二軸平均粒径
D1がD1＝（1/3）ｌ〜（1/5）ｌに相当する第一粒子群
と、二軸平均粒径D2がD2＝（1/2）D1〜（1/5）D1に相当
する第二粒子群と、の混合粒からなり、第一粒子群の重
量W1と第二粒子群の重量W2との重量比がW1：W2＝8:1〜9
9:1であることを特徴とする。
管のヒータは、電子管の陰極を加熱する螺旋状に巻回し
た金属線コイルと、この金属線コイルを被覆して陰極と
の間を絶縁する絶縁物を有するヒータであって、絶縁物
の粒子の充填率が50〜70％であり、かつ絶縁物の粒子は
金属線コイルの巻き間隔をｌとした場合、二軸平均粒径
D1がD1＝（1/3）ｌ〜（1/5）ｌに相当する第一粒子群
と、二軸平均粒径D2がD2＝（1/2）D1〜（1/5）D1に相当
する第二粒子群と、の混合粒からなり、第一粒子群の重
量W1と第二粒子群の重量W2との重量比がW1：W2＝8:1〜9
9:1であることを特徴とする。
そして上記ヒータの金属線コイルがタングステン、又
は3wt％以下のレニウムと残りがタングステンからなる
ものがよい。
は3wt％以下のレニウムと残りがタングステンからなる
ものがよい。
また上記第二の目的は、本発明のブラウン管のヒータ
を用いたブラウン管の陰極により達成される。
を用いたブラウン管の陰極により達成される。
さらに上記第三の目的は、上記本発明のブラウン管の
陰極を用いたブラウン管により達成される。
陰極を用いたブラウン管により達成される。
金属線コイル間に充填する絶縁物粒子の充填率が50％
以下であるならばヒータ作動時における絶縁物の焼結進
行に伴う収縮と熱衝撃或いは金属線コイルの膨脹・収縮
の繰返しにより，強度の低い金属線コイル同志の接触が
起り金属線コイルの断線及び絶縁破壊が起り易く，一方
70％以上ならば絶縁物の緻密で剛性が高い膜が出来，こ
の膜は構成粒子が小さいためヒータ作動時に比較的短時
間での冷熱サイクルによって焼結及び粒子成長が促進さ
れる。その結果焼結収縮時のクラック及び絶縁物と金属
線コイルとの熱膨張差による引っ張り応力が金属線コイ
ルにかかるので断線し易くなる。
以下であるならばヒータ作動時における絶縁物の焼結進
行に伴う収縮と熱衝撃或いは金属線コイルの膨脹・収縮
の繰返しにより，強度の低い金属線コイル同志の接触が
起り金属線コイルの断線及び絶縁破壊が起り易く，一方
70％以上ならば絶縁物の緻密で剛性が高い膜が出来，こ
の膜は構成粒子が小さいためヒータ作動時に比較的短時
間での冷熱サイクルによって焼結及び粒子成長が促進さ
れる。その結果焼結収縮時のクラック及び絶縁物と金属
線コイルとの熱膨張差による引っ張り応力が金属線コイ
ルにかかるので断線し易くなる。
従って金属線コイル間に充填する絶縁物粒子の充填率
を50〜70％とすることにより，ヒータ製作時の絶縁物の
焼結過程において金属線コイル間で割れ或いは空隙の発
生，ヒータ作動時の金属線コイルの断線及び絶縁破壊を
防止することができる。
を50〜70％とすることにより，ヒータ製作時の絶縁物の
焼結過程において金属線コイル間で割れ或いは空隙の発
生，ヒータ作動時の金属線コイルの断線及び絶縁破壊を
防止することができる。
次に電気泳動法などの膜成形法では二軸平均粒径D1の
第一粒子群の重量W1８に対して二軸平均粒径D2の第二粒
子群重量W2を１以上の割合にすると，比較的小さい二軸
平均粒径D2の第二粒子群の絶縁粒子が金属線コイル表面
に付着し易い特性の為に金属線コイル間の絶縁物粒子の
充填率が70％以上となる。
第一粒子群の重量W1８に対して二軸平均粒径D2の第二粒
子群重量W2を１以上の割合にすると，比較的小さい二軸
平均粒径D2の第二粒子群の絶縁粒子が金属線コイル表面
に付着し易い特性の為に金属線コイル間の絶縁物粒子の
充填率が70％以上となる。
一方二軸平均粒径D1の第一粒子群の重量W199に対して
二軸平均粒径D2の第二粒子群重量W2を１以下の割合にす
ると，二軸平均粒径D2の第二粒子群が少な過ぎる為本来
小さめの粒子が付着する金属線コイル表面に大きめの二
軸平均粒径D1の第一粒子群が付着し絶縁物が疎の状態に
なり金属線コイル間の絶縁物粒子の充填率が50％以下と
なる。
二軸平均粒径D2の第二粒子群重量W2を１以下の割合にす
ると，二軸平均粒径D2の第二粒子群が少な過ぎる為本来
小さめの粒子が付着する金属線コイル表面に大きめの二
軸平均粒径D1の第一粒子群が付着し絶縁物が疎の状態に
なり金属線コイル間の絶縁物粒子の充填率が50％以下と
なる。
従って第一粒子群の重量W1と第二粒子群の重量W2との
重量比を W1：W2＝8:1〜99:1 とすることにより，金属線コイル間に充填する絶縁物
粒子の充填率を最適な範囲である50〜70％とすることが
出来る。
重量比を W1：W2＝8:1〜99:1 とすることにより，金属線コイル間に充填する絶縁物
粒子の充填率を最適な範囲である50〜70％とすることが
出来る。
更に懸濁液中における絶縁物の粒子の濃度が高い程金
属線コイル間での絶縁物粒子の充填率が高くなり，懸濁
液中に前記絶縁物の粒子が45wt％以上含まれていると絶
縁物粒子の充填率が50％以上となり懸濁液の粘性或いは
PHにおいて電着条件や形成後の絶縁物に変化を与える問
題も起らない。
属線コイル間での絶縁物粒子の充填率が高くなり，懸濁
液中に前記絶縁物の粒子が45wt％以上含まれていると絶
縁物粒子の充填率が50％以上となり懸濁液の粘性或いは
PHにおいて電着条件や形成後の絶縁物に変化を与える問
題も起らない。
以下，本発明を実施例によりさらに具体的に説明する
が，本発明はこれら実施例に限定されない。
が，本発明はこれら実施例に限定されない。
陰極加熱用ヒータはモリブデン（Mo）芯線に金属線と
してＷ線，または3wt％のRe入りＷ線を巻き回して一次
コイルを成形し，所定のコイルドコイル形状に巻き回し
たのち，Al2O3粒子を電気泳動法により付着してAl2O3絶
縁層を形成し焼成し，必要とあればさらに例えばAl2O3
粒子とＷ粒子とからなるダーク層をその上に付着して焼
成し，またはダーク層を未焼結Al2O3層上に形成し，Al2
O3絶縁層とダーク層を焼結し，次いでMo芯線を溶解除去
後，水洗いして，乾燥して製造される。
してＷ線，または3wt％のRe入りＷ線を巻き回して一次
コイルを成形し，所定のコイルドコイル形状に巻き回し
たのち，Al2O3粒子を電気泳動法により付着してAl2O3絶
縁層を形成し焼成し，必要とあればさらに例えばAl2O3
粒子とＷ粒子とからなるダーク層をその上に付着して焼
成し，またはダーク層を未焼結Al2O3層上に形成し，Al2
O3絶縁層とダーク層を焼結し，次いでMo芯線を溶解除去
後，水洗いして，乾燥して製造される。
本発明によるヒータの場合，金属線コイルと陰極スリ
ーブ間の絶縁を維持するための絶縁膜において，金属線
コイル間の絶縁膜を構成する絶縁粒子の充填率が50〜70
％であることによって，短時間での絶縁膜の割れ発生及
び絶縁破壊を防止しうる。
ーブ間の絶縁を維持するための絶縁膜において，金属線
コイル間の絶縁膜を構成する絶縁粒子の充填率が50〜70
％であることによって，短時間での絶縁膜の割れ発生及
び絶縁破壊を防止しうる。
すなわち，絶縁膜を電気泳動法で成形する場合，金属
線コイルが第１図に示すようなコイルドコイル形状の場
合，絶縁粒子はサスペション（絶縁粒子を懸濁した液
体）中を泳動して金属線コイル上に付着するが，その際
の付着作用の駆動力になるものは，サスペション中に溶
解した硝酸塩系などのような電解質成分が電気分解によ
って変化した水酸化物ゲルである。ところがその水酸化
物ゲルはMoなどの芯線に巻回した金属線コイル表面に生
成しやすく，一方では金属線コイル間では空隙となりや
すいという特徴がある。
線コイルが第１図に示すようなコイルドコイル形状の場
合，絶縁粒子はサスペション（絶縁粒子を懸濁した液
体）中を泳動して金属線コイル上に付着するが，その際
の付着作用の駆動力になるものは，サスペション中に溶
解した硝酸塩系などのような電解質成分が電気分解によ
って変化した水酸化物ゲルである。ところがその水酸化
物ゲルはMoなどの芯線に巻回した金属線コイル表面に生
成しやすく，一方では金属線コイル間では空隙となりや
すいという特徴がある。
従って，サスペション中の絶縁粒子が膜状に付着する
際にも，第２図あるいは第３図の７で示す金属線コイル
上には比較的小さな粒子が比較的緻密に付着するが，第
２図あるいは第３図の８で示す金属線コイル間では，金
属線コイル上に生成したゲルの間に残留したサスペショ
ン中の比較的大きめの粒子が，比較的低い粒子充填率で
存在している。このため，ヒータ作動前に行う絶縁膜の
焼結過程において金属線コイル間の絶縁膜に割れあるい
は空隙が生じやすい。
際にも，第２図あるいは第３図の７で示す金属線コイル
上には比較的小さな粒子が比較的緻密に付着するが，第
２図あるいは第３図の８で示す金属線コイル間では，金
属線コイル上に生成したゲルの間に残留したサスペショ
ン中の比較的大きめの粒子が，比較的低い粒子充填率で
存在している。このため，ヒータ作動前に行う絶縁膜の
焼結過程において金属線コイル間の絶縁膜に割れあるい
は空隙が生じやすい。
そして，ヒータ作動時には絶縁膜の焼結の進行に伴う
収縮と熱衝撃，あるいは金属線コイルの膨張，収縮の繰
返しによって，強度の低い金属線コイル間の絶縁膜にお
いて金属線コイル同志の接触が起こり，金属線コイルの
断線及び絶縁破壊が起こりやすくなると考えられる。
収縮と熱衝撃，あるいは金属線コイルの膨張，収縮の繰
返しによって，強度の低い金属線コイル間の絶縁膜にお
いて金属線コイル同志の接触が起こり，金属線コイルの
断線及び絶縁破壊が起こりやすくなると考えられる。
そこで該金属線コイル間の低強度部分の絶縁膜を50〜
70％の粒子充填率に高めるならば，空隙もしくは割れは
生じず，ヒータ作動時の金属線コイルの熱膨張あるいは
熱衝撃にも耐えうる。
70％の粒子充填率に高めるならば，空隙もしくは割れは
生じず，ヒータ作動時の金属線コイルの熱膨張あるいは
熱衝撃にも耐えうる。
実施例１ 第３図は，本発明によるヒータの断面を金属線コイル
長手方向中心線に沿って切断したときの断面状態を模式
的に示したものである。
長手方向中心線に沿って切断したときの断面状態を模式
的に示したものである。
金属線コイル間の１ターンの距離ｌがヒータ作動中に
小さくなると，コイル間の絶縁が保てなくなるため，少
なくとも（2/3）ｌ以下にならないことが必要である。
このためには金属線コイル間に50〜70％の粒子充填率を
有する絶縁膜を形成することが必要である。
小さくなると，コイル間の絶縁が保てなくなるため，少
なくとも（2/3）ｌ以下にならないことが必要である。
このためには金属線コイル間に50〜70％の粒子充填率を
有する絶縁膜を形成することが必要である。
金属線（Ｗ）コイル１の表面に絶縁膜２が付着してお
り,Wコイルの１の内側はMo芯線を溶解した後の空隙６で
ある。前記絶縁膜２はAl2O3粒子をＷコイル上に厚さ110
μｍに付着して成形した。この時の付着法は，電気泳動
法であり，電解質にはMg(NO3)2及びAl(NO3)3を用い，純
度99.9％以上で平均粒径12μｍのAl2O3粒子と純度99.9
％以上で平均粒径３μｍのAl2O3粒子を混合したものと
の水性サスペンションを使用した。この水性サスペンシ
ョン濃度は溶媒（アルコール＋H2O）8lに対してAl2O3粒
子を9kg添加したものである。添加したAl2O3粒子は，重
量分率50％の平均径12μｍのものを90重量％，同じく平
均径３μｍのものを10重量％各々混合したものである。
次の工程では，前記絶縁膜２の外層には平均粒径１μm,
純度99.9％以上のＷ粒子を厚さ10μｍに浸漬塗布法で付
着した後に，全体を純水素中で加熱し,1600℃で２分保
持した後冷却し，次いでMo芯線を溶解除去後，水洗い
し，乾燥して製造した。
り,Wコイルの１の内側はMo芯線を溶解した後の空隙６で
ある。前記絶縁膜２はAl2O3粒子をＷコイル上に厚さ110
μｍに付着して成形した。この時の付着法は，電気泳動
法であり，電解質にはMg(NO3)2及びAl(NO3)3を用い，純
度99.9％以上で平均粒径12μｍのAl2O3粒子と純度99.9
％以上で平均粒径３μｍのAl2O3粒子を混合したものと
の水性サスペンションを使用した。この水性サスペンシ
ョン濃度は溶媒（アルコール＋H2O）8lに対してAl2O3粒
子を9kg添加したものである。添加したAl2O3粒子は，重
量分率50％の平均径12μｍのものを90重量％，同じく平
均径３μｍのものを10重量％各々混合したものである。
次の工程では，前記絶縁膜２の外層には平均粒径１μm,
純度99.9％以上のＷ粒子を厚さ10μｍに浸漬塗布法で付
着した後に，全体を純水素中で加熱し,1600℃で２分保
持した後冷却し，次いでMo芯線を溶解除去後，水洗い
し，乾燥して製造した。
絶縁粒子混合比とサスペンション濃度の両方の条件の
いずれかあるいは両方を行えば本発明の目的を達成しう
る。
いずれかあるいは両方を行えば本発明の目的を達成しう
る。
また，電気泳動被覆法に限らず吹き付け法あるいは浸
漬塗布法いずれかの方法によっても，絶縁粒子配合重量
比及びサスペンション濃度に設定することによって，本
発明の目的を達成することが可能である。
漬塗布法いずれかの方法によっても，絶縁粒子配合重量
比及びサスペンション濃度に設定することによって，本
発明の目的を達成することが可能である。
第１表は，上記の方法で作成した本発明のヒータ及び
従来ヒータを芯線の長手方向に沿って縦断面を露出し,W
コイル上（第２図及び第３図,7）及びＷコイル間（第２
図及び第３図,8）の部分に分けてヒータ使用前の絶縁膜
構成粒子（Al2O3）の諸元を解析した結果である。
従来ヒータを芯線の長手方向に沿って縦断面を露出し,W
コイル上（第２図及び第３図,7）及びＷコイル間（第２
図及び第３図,8）の部分に分けてヒータ使用前の絶縁膜
構成粒子（Al2O3）の諸元を解析した結果である。
本発明品では，絶縁膜のＷコイル間の粒子充填率が5
2.5％と従来品に比べると約25％上昇している。なお，A
l2O3二軸平均径は，個々の粒子の長軸Ｌと短軸Ｂから求
めた（Ｌ＋Ｂ）/2の個数分率50％の時の値である。従っ
て，これを重量分率50％に加算した値も上記表中に示し
たが，従来品では平均粒径（重量分率50％）３〜４μｍ
のAl2O3粒子を用いていたため，解析による換算値が3.5
5〜3.70μｍと小さい。一方，本発明品では，平均粒径1
2μｍのAl2O3粒子を混合したため，換算値も5.50〜6.15
μｍと大きい。
2.5％と従来品に比べると約25％上昇している。なお，A
l2O3二軸平均径は，個々の粒子の長軸Ｌと短軸Ｂから求
めた（Ｌ＋Ｂ）/2の個数分率50％の時の値である。従っ
て，これを重量分率50％に加算した値も上記表中に示し
たが，従来品では平均粒径（重量分率50％）３〜４μｍ
のAl2O3粒子を用いていたため，解析による換算値が3.5
5〜3.70μｍと小さい。一方，本発明品では，平均粒径1
2μｍのAl2O3粒子を混合したため，換算値も5.50〜6.15
μｍと大きい。
また本発明品と従来品のヒータの性能を比較，評価す
るために，試験条件を以下の諸元に設定した寿命試験を
行った。すなわち，本発明のヒータと従来ヒータとを別
々に３本ずつ組み込んだダミー球を作る。これはブラウ
ン管のネック部のみを真空封入したものである。このダ
ミー球のヒータに印加するヒータ電圧は定格値の6.3Vよ
り20％高い7.6Vとし，強制的に５分ON,15分OFFのサイク
ルを与える。試験時のヒータ電圧が定格より高いことに
よって，比較的短時間でヒータの性能を評価しうる。一
般に寿命試験の結果の傾向としては，総時間が大きくな
るほどヒータ電流Ifは低下し，逆に漏れ電流−2Ihkは増
加する。Ifの低下量が少ないほど，また−2Ihkの増加量
が小さいほどヒータ性能が優れているといえる。
るために，試験条件を以下の諸元に設定した寿命試験を
行った。すなわち，本発明のヒータと従来ヒータとを別
々に３本ずつ組み込んだダミー球を作る。これはブラウ
ン管のネック部のみを真空封入したものである。このダ
ミー球のヒータに印加するヒータ電圧は定格値の6.3Vよ
り20％高い7.6Vとし，強制的に５分ON,15分OFFのサイク
ルを与える。試験時のヒータ電圧が定格より高いことに
よって，比較的短時間でヒータの性能を評価しうる。一
般に寿命試験の結果の傾向としては，総時間が大きくな
るほどヒータ電流Ifは低下し，逆に漏れ電流−2Ihkは増
加する。Ifの低下量が少ないほど，また−2Ihkの増加量
が小さいほどヒータ性能が優れているといえる。
寿命試験結果に基づくヒータの合否判定基準は以下の
とおりである。
とおりである。
１本のダミー球中の３本ヒータのヒータ電流の平均値
の低下量が初期ヒータ電流に対して５％以上になる時点
をもって不合格とする。この不合格率，すなわち試験に
供したダミー球本数に対する不合格ダミー球本数の割合
が上記寿命試験総時間2000時間において0.1％以下，ま
た同5000時間において1.0％以下ならば製品実用可能な
ヒータと判定される。
の低下量が初期ヒータ電流に対して５％以上になる時点
をもって不合格とする。この不合格率，すなわち試験に
供したダミー球本数に対する不合格ダミー球本数の割合
が上記寿命試験総時間2000時間において0.1％以下，ま
た同5000時間において1.0％以下ならば製品実用可能な
ヒータと判定される。
平均粒子充填率55.2％の本発明のヒータを使用して行
った寿命試験結果を第４図に示す。第４図では横軸に寿
命試験総時間（単位、103ｈ），左縦軸にヒータ電流If
（単位、Ａ），右縦軸に陰極スリーブとヒータ間の漏れ
電流−2Ihk（単位、μＡ）を示す。本発明ヒータの寿命
試験におけるIf変化を401に，また−2Ihk変化を402に示
す。また，粒子充填率37.5％の従来のヒータを使用して
行った寿命試験の結果を第４図の403及び404で示す。本
発明のヒータの結果,401及び402は，従来のヒータの結
果（403及び404）に比べて，ヒータの性能が向上したこ
とを示している。
った寿命試験結果を第４図に示す。第４図では横軸に寿
命試験総時間（単位、103ｈ），左縦軸にヒータ電流If
（単位、Ａ），右縦軸に陰極スリーブとヒータ間の漏れ
電流−2Ihk（単位、μＡ）を示す。本発明ヒータの寿命
試験におけるIf変化を401に，また−2Ihk変化を402に示
す。また，粒子充填率37.5％の従来のヒータを使用して
行った寿命試験の結果を第４図の403及び404で示す。本
発明のヒータの結果,401及び402は，従来のヒータの結
果（403及び404）に比べて，ヒータの性能が向上したこ
とを示している。
第５図はＷコイル間のAl2O3粒子充填率と，寿命試験
総時間2000時間経過後のヒータの絶縁不良率及びＷコイ
ル断線率との関係を示す図である。絶縁不良率は粒子充
填率を上げることによって低下し,50％以上ではほとん
ど変化しない。一方,Wコイル断線率は粒子充填率70％以
下で大きな変化がないものの65％以上で次第に上昇す
る。そして，寿命試験2000時間経過後のヒータのＷコイ
ル断線率が0.1％を超えるのが粒子充填率70％を超える
領域であることから,Wコイル間のAl2O3粒子充填率を本
発明の範囲50〜70％に設定しなければならない。
総時間2000時間経過後のヒータの絶縁不良率及びＷコイ
ル断線率との関係を示す図である。絶縁不良率は粒子充
填率を上げることによって低下し,50％以上ではほとん
ど変化しない。一方,Wコイル断線率は粒子充填率70％以
下で大きな変化がないものの65％以上で次第に上昇す
る。そして，寿命試験2000時間経過後のヒータのＷコイ
ル断線率が0.1％を超えるのが粒子充填率70％を超える
領域であることから,Wコイル間のAl2O3粒子充填率を本
発明の範囲50〜70％に設定しなければならない。
本発明のヒータと従来ヒータについて寿命試験ごとで
のヒータの不合格率について示したのが第２表である。
のヒータの不合格率について示したのが第２表である。
第２表から明らかなように，従来ヒータでは1000時間
での不合格率が0.2％,5000時間での不合格率が1.4％で
あるのにたいし，本発明のヒータの場合,1000時間で従
来ヒータの２分の１の0.1％,5000時間では従来ヒータの
約３分の１の0.5％であり，長寿命化が達成され，かつ
製品に実用することが可能である。
での不合格率が0.2％,5000時間での不合格率が1.4％で
あるのにたいし，本発明のヒータの場合,1000時間で従
来ヒータの２分の１の0.1％,5000時間では従来ヒータの
約３分の１の0.5％であり，長寿命化が達成され，かつ
製品に実用することが可能である。
本発明のブラウン管陰極は前記のようにしてMo芯線に
巻き回した金属線コイルをコイルドコイル形状に成形
し，前記と同様の操作方法により本発明による絶縁膜及
び必要があればその外側にダーク層を形成し，全体を焼
成後,Mo芯線を混酸で溶解除去，水洗い乾燥して製造さ
れたヒータを第１図に示すように陰極スリーブに挿入固
定し，陰極ペレットを陰極スリーブ先端部に配置して製
造される。
巻き回した金属線コイルをコイルドコイル形状に成形
し，前記と同様の操作方法により本発明による絶縁膜及
び必要があればその外側にダーク層を形成し，全体を焼
成後,Mo芯線を混酸で溶解除去，水洗い乾燥して製造さ
れたヒータを第１図に示すように陰極スリーブに挿入固
定し，陰極ペレットを陰極スリーブ先端部に配置して製
造される。
またこのようにして製造された本発明のヒータは第６
図に示す構造でブラウン管に図示するのは１本であるが
実際は３本取り付けられる。すなわち，ブラウン管は漏
斗状をしたガラス管で，電子銃601と蛍光面602を封入し
てある。ガラスバルブは膨らんでいるコーン部と細い円
筒状のネック部にわかれ，コーン部の底に蛍光体を塗布
して高真空に排気してある。
図に示す構造でブラウン管に図示するのは１本であるが
実際は３本取り付けられる。すなわち，ブラウン管は漏
斗状をしたガラス管で，電子銃601と蛍光面602を封入し
てある。ガラスバルブは膨らんでいるコーン部と細い円
筒状のネック部にわかれ，コーン部の底に蛍光体を塗布
して高真空に排気してある。
電子銃601は本発明の陰極加熱用ヒータ603,本発明の
ヒータによって電子を放出する陰極604,その電子を流れ
の束に纒めて電子ビームとし高速度に加速すると共に蛍
光面上に収束するためのいくつかの円筒電極（グリッ
ド）605からできている。
ヒータによって電子を放出する陰極604,その電子を流れ
の束に纒めて電子ビームとし高速度に加速すると共に蛍
光面上に収束するためのいくつかの円筒電極（グリッ
ド）605からできている。
このうち，最終電極はネック部やコーン部の内面に塗
布してある導電膜606に接続してあり，さらに導電膜は
蛍光面602を覆っているアルミニウム膜につながってい
る。
布してある導電膜606に接続してあり，さらに導電膜は
蛍光面602を覆っているアルミニウム膜につながってい
る。
607は偏向ヨーク,608はアノードボタンである。
本発明によれば，ブラウン管のヒータの金属線コイル
を被覆する絶縁物の金属線間における粒子充填率を50〜
70％とすることにより，通電時金属線コイルの伸びによ
る絶縁物の割れが無くなり，また金属線コイルの歪によ
るコイル同志の接触が無くなるので、絶縁物の絶縁破壊
や金属線コイルの断線が防止出来るから，高温で作動す
るヒータの長寿命化をもたらす効果が得られる。
を被覆する絶縁物の金属線間における粒子充填率を50〜
70％とすることにより，通電時金属線コイルの伸びによ
る絶縁物の割れが無くなり，また金属線コイルの歪によ
るコイル同志の接触が無くなるので、絶縁物の絶縁破壊
や金属線コイルの断線が防止出来るから，高温で作動す
るヒータの長寿命化をもたらす効果が得られる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のヒータ及びその周辺部の部分断面図、
第２図は従来ヒータの断面拡大図、第３図は本発明ヒー
タの断面拡大図、第４図は本発明ヒータと従来ヒータの
寿命試験結果を示す図表、第５図は本発明ヒータにおけ
る絶縁膜のＷコイル間の粒子充填率に対する絶縁不良率
及びＷコイル断線率の変化を示す図表、第６図は本発明
ヒータを用いたブラウン管の全体断面図である。 １……Ｗコイル,2……絶縁膜,3……陰極スリーブ,4……
陰極ペレット,5……ダーク層,6……Mo芯線除去後の空
隙,7……Ｗコイル上の絶縁膜,8……Ｗコイル間の絶縁
膜,9……絶縁膜の割れ,10……空隙,401……本発明ヒー
タのIf変化,402……本発明ヒータの−2Ihk変化,403……
従来ヒータのIf変化,404……従来ヒータの−2Ihk変化,5
01……本発明ヒータの値,502……従来ヒータの値,601…
…電子銃,603……本発明ヒータ,604……陰極。
第２図は従来ヒータの断面拡大図、第３図は本発明ヒー
タの断面拡大図、第４図は本発明ヒータと従来ヒータの
寿命試験結果を示す図表、第５図は本発明ヒータにおけ
る絶縁膜のＷコイル間の粒子充填率に対する絶縁不良率
及びＷコイル断線率の変化を示す図表、第６図は本発明
ヒータを用いたブラウン管の全体断面図である。 １……Ｗコイル,2……絶縁膜,3……陰極スリーブ,4……
陰極ペレット,5……ダーク層,6……Mo芯線除去後の空
隙,7……Ｗコイル上の絶縁膜,8……Ｗコイル間の絶縁
膜,9……絶縁膜の割れ,10……空隙,401……本発明ヒー
タのIf変化,402……本発明ヒータの−2Ihk変化,403……
従来ヒータのIf変化,404……従来ヒータの−2Ihk変化,5
01……本発明ヒータの値,502……従来ヒータの値,601…
…電子銃,603……本発明ヒータ,604……陰極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小金沢 信之 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日 立製作所茂原工場内 (56)参考文献 特開 昭62−37842（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−222533（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 29/04 H01J 1/24
Claims (4)
- 【請求項１】電子管の陰極を加熱する螺旋状に巻回した
金属線コイルと、該金属線コイルを被覆して前記陰極と
の間を絶縁する絶縁物を有するブラウン管のヒータにお
いて、前記絶縁物の粒子の充填率が50〜70％であり、か
つ該絶縁物の粒子は前記金属線コイルの巻き間隔をｌと
した場合、二軸平均粒径D1が D1＝（1/3）ｌ〜（1/5）ｌ に相当する第一粒子群と、二軸平均粒径D2が D2＝（1/2）D1〜（1/5）D1 に相当する第二粒子群と、の混合粒からなり、該第一粒
子群の重量W1と第二粒子群の重量W2との重量比が W1：W2＝8:1〜99:1 であることを特徴とするブラウン管のヒータ。 - 【請求項２】前記金属線コイルがタングステン、又は3w
t％以下のレニウムと残りがタングステンからなること
を特徴とする請求項１に記載のブラウンの管ヒータ。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載のヒータを用いたブ
ラウン管の陰極。 - 【請求項４】請求項３に記載の陰極を用いたブラウン
管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63331424A JP2794068B2 (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | ブラウン管のヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63331424A JP2794068B2 (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | ブラウン管のヒータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02181337A JPH02181337A (ja) | 1990-07-16 |
| JP2794068B2 true JP2794068B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=18243515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63331424A Expired - Fee Related JP2794068B2 (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | ブラウン管のヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2794068B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0365957A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-20 | Tomoegawa Paper Co Ltd | 静電記録体 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0654633B2 (ja) * | 1985-08-12 | 1994-07-20 | 株式会社日立製作所 | 傍熱型陰極ヒ−タ |
| JPH0782806B2 (ja) * | 1986-03-25 | 1995-09-06 | 株式会社日立製作所 | 傍熱形陰極ヒ−タ |
-
1988
- 1988-12-29 JP JP63331424A patent/JP2794068B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02181337A (ja) | 1990-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |