JP2950552B2 - 大型電子管用ゲッタ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は大型電子管に使用されるゲッタ装置に関す
る。

（従来の技術） ゲッタ装置が使用される電子管において、特に超大型
管になると管内部品数も多くなると同時に、管容積の増
大により、排気終了後の管内圧力が増加し、それにとも
ない、酸化性ガス比も従来の大型管に比べ増加する。

このような排気が不十分な状態で電子管を動作させる
と、特性に悪影響がおよぼされるため、動作前にゲッタ
を用いて不要なガスを除去する必要がある。

大型管に用いられている200mgフラッシュタイプで
は、30インチ以上の超大型管に使用すると、初期にゲッ
タ能力が失われ、寿命的に問題を生じることから、フラ
ッシュBa量的に300〜350mgが必要になってくる。

そのため、ゲッタ装置に充填されるゲッタ材の量を増
やすようにしたゲッタ装置が知られている。

このようなゲッタ装置の構造は次の通りである。

外径φ26mm、内径φ16mm、高さ2.4mmのステンレス製
の一端開口環状金属製容器内に、バリウム−アルミニウ
ム合金粉末とニッケル粉末（50:50）からなるゲッタ材
を1200mg〜1500mg充填したものからなる。この際のニッ
ケル粉末平均粒径は、３〜７μｍである。

このゲッタ装置は、ゲッタ材を環状金属製容器に1200
mg〜1500mgを一度に充填し、プレス等により加圧して製
造される。

このようにして製造されたゲッタ装置は、電子管の所
定の位置に配設され、高周波誘導加熱などの方法によ
り、外部から加熱され、管内壁にバリウム膜を形成す
る。

電子管内に被着されるバリウムのゲッタ膜表面積を増
やす目的で、ゲッタ材の量を増やしたゲッタ装置は、ゲ
ッタ材量を増やしたことにより、電子管等に配設して、
高周波誘導加熱等の外部加熱により、管内壁にバリウム
膜を形成するときに、環状金属製容器から、ゲッタ材が
浮き上がる現象が発生しやすくなる。

このような現象が発生すると所定のゲッタフラッシュ
が行われず、バリウム膜表面積を増やす目的が達成され
なくなる。

すなわち、ゲッタ材の浮き上がりによって、環状金属
製容器とゲッタ材との間にすき間が生じるためゲッタ材
が加熱されなくなり、浮き上がり部分のゲッタ材からの
バリウム飛散がおこらなくなるのである。

したがって、飛散されるバリウムの量も減り、バリウ
ム膜表面積を増やす目的で、ゲッタ材を増やしたこと
が、何ら効果を来たさないことになる。

さらに、このような浮き上がり現象は、管内の本来バ
リウム膜が形成されるべきでない箇所にバリウム膜を形
成する場合があり、耐圧特性の劣化の原因となると共
に、ゲッタフラッシュ後、ゲッタ残留物が管内に落下し
管内の塵芥のもととなり、電子管機能を著しく損う。

このような現象を防止するため種々の提案がなされて
いる。

たとえば実公昭48−12038号公報には容器に充填され
たゲッタ材にＶ溝を形成したものが開示されており、米
国特許明細書第3,428,168号には環状金属製容器の底面
にＬ型部品を取りつけたもの、あるいは環状金属製容器
の底面の内側に突起を設けたものについて述べられ、米
国特許明細書第4,128,782号には環状金属製容器の内側
面に凸凹を具備したものについて述べられている。

このほかに、本発明者らは、ゲッタフラッシング時の
爆発的なバリウム飛散を防ぐために、ゲッタ材の耐酸化
性を向上させたゲッタ装置を提案している（特開昭62−
73536号公報参照）。

このゲッタ装置によれば、ゲッタ材を容器に充填する
際、２層に分けて充填し、上層に下層よりも粒径の大き
いニッケル粉末を含有させている。

この粗大ニッケル粉末層の存在により、ゲッタ材の酸
化を防止し、急激な反応を抑制しているのである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した各種のゲッタ装置は、200mg
程度のバリウムを飛散させるには効果的であるが、バリ
ウムの飛散量として300〜350mgを必要とする大型の電子
管においては、いずれも十分な飛散量が得られないとい
う問題がある。

特に、特開平62−73536号公報記載の発明のように表
面層に粗大ニッケル粉末を充填した場合には、表面層の
充填密度を高めないと粉落ちの問題が発生するため表面
層は高い充填密度とされ、ゲッタを飛散させる際に、こ
の高い充填密度の表面層がバリウムの飛散を抑制するよ
うに作用して、結局そのバリウムの飛散量を表面層に粗
大ニッケル粉末を配置しないゲッタと比べて低くしてい
たのである。

最近では、たとえばテレビの場合、32インチから37イ
ンチほどの大型テレビが普及しつつあり、このような大
型テレビに使用する電子管も大型となる。

そして、大型の電子管では、真空度が十分でないと画
面の映りが低下したり寿命の低下がみられ、大型の電子
管に対応できるゲッタ装置の開発が課題とされている。

本発明は、このような課題を解決するためになされた
もので、多量のゲッタ材を充填しても浮き上がり現象が
なく、大型の電子管に対しても、必要量のバリウムを飛
散させることのできるゲッタ装置を提供することを目的
とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の大型電子管用ゲッタ装置は、環状金属製のゲ
ッタ容器内に、バリウム−アルミニウム合金粉末および
ニッケル粉末を含有するゲッタ材が充填されてなるゲッ
タ装置において、前記ゲッタ材のニッケル粉末は、平均
粒径３〜７μｍのニッケル粉末に対して、平均粒径20〜
25μｍの粗大ニッケル粉末を１〜50重量％の範囲で混合
してなることを特徴としている。

ここで、粗大ニッケル粉末とは、粒径の異なるニッケ
ル粉末を混合したゲッタ材のニッケル成分中における、
粒径の大きな方のニッケル粉末を意味している。

つまりたとえば、平均粒径３μｍのニッケル粉末と平
均粒径10μｍのニッケル粉末とを混合した場合、粗大ニ
ッケル粉末とは平均粒径10μｍのニッケル粉末のことを
意味し、平均粒径10μｍのニッケル粉末と平均粒径20μ
ｍのニッケル粉末とを混合した場合では、粗大ニッケル
粉末とは平均粒径20μｍのニッケル粉末のことを意味す
るといった具合に、ニッケル成分中における相対的な大
きさを表しているのである。

本発明によるゲッタ装置では、平均粒径３〜７μｍの
ニッケルに対して加える粗大ニッケル粉末の平均粒径
は、20〜25μｍであることが好ましい。

平均粒径20μｍ以下の粗大ニッケル粉末であると、バ
リウム飛散率がそれほど向上せず、一方、平均粒径が25
μｍを超え、特に平均粒径が37μｍ以上になると、反応
する接触面積も減少することから、飛散率が急激に低下
する。

この様子を第６図に示す。第６図は、平均粒径３〜７
μｍのニッケルに対し、加える粗大ニッケル粉末の平均
粒径を変化させ、バリウム飛散率の変化を調べた結果で
ある。

このとき、粗大ニッケル粉末の添加量は、平均粒径３
〜７μｍのニッケル粉末に対して10重量％とした。

同図から明らかなように、平均粒径10〜15μｍでは飛
散率は、５％程度しか増加しないのに対し、平均粒径20
〜25μｍのニッケル粉末を混合した場合、飛散率に20％
の増加がみられた。

したがって、ゲッタ材として混合するニッケル粉末と
しては、平均粒径３〜７μｍのニッケル粉末と、平均粒
径20〜25μｍのニッケル粉末とを混合することが好まし
い。

また、上述した平均粒径20〜25μｍのニッケル粉末
は、１〜50重量％の範囲で混合することが好ましい。

混合する割合が１重量％以下では、バリウムの飛散量
を増大させる効果が得られず、50重量％以上になると、
粗大ニッケル量が多すぎるため、充填性が悪くなり、反
応性が低下するため、飛散量が減少してしまうのであ
る。

この様子を第７図に示した。同図では、従来のニッケ
ル粉末に粗大ニッケル粉末を１〜50重量％の範囲で添加
することにより、従来220mgしか飛散しなかったバリウ
ムが270mg以上飛散するようになったことが示されてい
る。

なお、大型電子管用ゲッタ装置として必要なバリウム
飛散量300〜350mgを確実に得るためには、粗大ニッケル
粉末を５〜30重量％の範囲で添加することがより好まし
い。

（作用） 本発明の大型電子管用ゲッタ装置では、容器内に充填
するゲッタ材として、粒径の異なるニッケル粉末を混合
して用いている。

従来の粗大ニッケル粉末を表面層に配置したゲッタ装
置では、表面層が高い充填密度とされるため、ゲッタを
飛散させる際に表面層がバリウムの飛散を抑制するよう
に作用してバリウムの飛散量が粗大ニッケル粉末を表面
層に配置しないゲッタと比べて低くなっていたが、本発
明では、平均粒径20〜25μｍの粗大ニッケル粉末が平均
粒径３〜７μｍのニッケル粉末と混合されているため、
表面層を格別高い充填密度としなくとも粉落ち等の問題
が発生するようなことはなく、したがってバリウムの飛
散量が改善される。

また、粒径の異なるニッケル粉末が混合された結果、
流動性が改善され表面層、底面層および中間層の充填密
度差が軽減されてゲッタ材の浮き上がり現象が解消され
る。

したがって、本発明によれば、ゲッタ材の容器内への
充填性が改善されて多量の充填を行っても浮き上がり現
象がなく、300mg以上の飛散量を実現するゲッタ装置を
提供することができる。

（実施例） 次に、本発明の大型電子管用ゲッタ装置の一実施例に
ついて説明する。

第１図において、外径φ26mm、内径φ16mm、高さ2.4m
mの一端開口環状ゲッタ容器１内に、ゲッタ材２が所定
密度で1500mg充填されている。

このゲッタ材２は、バリウム−アルミニウム合金粉
末:49.5％、ニッケル粉末:49.5％および鉄窒化物粉末:
1.0％を混合したものである。

そして、このうちニッケル粉末は、平均粒径３〜７μ
ｍのニッケル粉末N1と、平均粒径20〜25μｍの粗大ニッ
ケル粉末N2とを混合したものであり、ゲッタ材全量に対
してN1:N2＝44.55％:4.95％の割合で混合され、ニッケ
ル粉末N1、粗大ニッケル粉末N2それぞれは、偏りなくゲ
ッタ材２中で全体に分散している。

このようなゲッタ装置を、たとえばカラー受像管内に
装着して、高周波発生装置にて外部から加熱しゲッタフ
ラッシュを行った。

この時の総加熱時間を30秒と一定に設定し、バリウム
飛散量を測定したところ、第２図に示すように、フラッ
シュ開始時間９秒において330mgのバリウム飛散量を実
現することが出来た。

なお、比較のために、上述したニッケル粉末N1のみを
含有したゲッタ材によるゲッタ装置を使用して同様の試
験を行った。

この比較例の結果を第２図に点線で示す。この場合、
フラッシュ開始時間10秒においてバリウム飛散量は240m
g程度であった。

さらに、第３図にゲッタ材中のバリウム飛散率を調べ
た結果を示す。

この実施例のゲッタ装置の結果を実線で、従来のゲッ
タ装置（ニッケル粉末N1のみを含有したゲッタ材を使用
したもの）の結果を点線で示した。

第３図から、従来のゲッタ装置では60％程度であった
飛散率が、この実施例のゲッタ装置では82％に改善され
ており、良好で、無駄なくバリウムが飛散していること
がわかる。

次に、加熱時間の推移に伴うゲッタ装置内のゲッタ材
各部の温度変化を調べるため、ゲッタ材中の任意の２点
を選び、それぞれの箇所での温度変化を測定した。この
結果を第４図に示す。

これら２点の昇温カーブ（図中、ａ点、ｂ点として示
した）から明らかなように、加熱時間が30秒に至るま
で、２点ともほぼ同様に昇温することが確認された。

なお、この試験の比較例の結果は第５図に示すとおり
である。このように、従来のゲッタ装置では、ゲッタ材
の昇温カーブが部分的に異なり、部分的な反応が起こる
おそれがあることがわかる。

これらの結果から明らかなように、本発明のゲッタ装
置では、ゲッタ材として粒径の異なるニッケル粉末を混
合して用いることにより、安定した反応で、バリウム飛
散率を向上させ、充分な量のバリウムを飛散させること
ができた。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の大型電子管用ゲッタ装
置は、ゲッタ材に含有されるニッケル粉末として、粗大
ニッケル粉末を加えるなど、粒径の異なるものを混合し
て使用している。

これにより、ゲッタ容器内へのゲッタ材の充填性が向
上し、充填量が多量となっても急激な反応を防止するこ
とができる。

すなわち、多量のバリウムを安定した状態で反応さ
せ、充分な量のバリウムを飛散させることができる。

したがって、本発明の大型電子管用ゲッタ装置は、よ
り大型の電子管に対して特に優れた効果を発揮し、大型
電子管の品質および信頼性の向上に大きく寄与するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のゲッタ装置を示す図、第２
図はバリウムの飛散量を測定した結果を示す図、第３図
はバリウムの飛散率を測定した結果を示す図、 第４図は本発明によるゲッタ装置を加熱した際のゲッタ
材の昇温曲線を示す図、第５図は従来のゲッタ装置を加
熱した際のゲッタ材の昇温曲線を示す図、 第６図は混合するニッケル粉末の粒径とバリウム飛散率
との関係を示す図、第７図は粗大ニッケル粉末の混合率
とバリウム飛散量との関係を示す図である。 １……ゲッタ容器 ２……ゲッタ材 N1……ニッケル粉末 N2……粗大ニッケル粉末

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】環状金属製のゲッタ容器内に、バリウム−
   アルミニウム合金粉末およびニッケル粉末を含有するゲ
   ッタ材が充填されてなるゲッタ装置において、 前記ゲッタ材のニッケル粉末は、平均粒径３〜７μｍの
   ニッケル粉末に対して、平均粒径20〜25μｍの粗大ニッ
   ケル粉末を１〜50重量％の範囲で混合してなることを特
   徴とする大型電子管用ゲッタ装置。