JPH02121225A - 熱陰極 - Google Patents
熱陰極Info
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- JPH02121225A JPH02121225A JP63273619A JP27361988A JPH02121225A JP H02121225 A JPH02121225 A JP H02121225A JP 63273619 A JP63273619 A JP 63273619A JP 27361988 A JP27361988 A JP 27361988A JP H02121225 A JPH02121225 A JP H02121225A
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Links
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Landscapes
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- Solid Thermionic Cathode (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、熱電子を放出する熱陰極に関し、特に電子ビ
ーム溶接機等に用いられる熱陰極に関する。
ーム溶接機等に用いられる熱陰極に関する。
従来、この種の熱陰極は、Ｗ及びＴａ等の純金属、Ｗ
＋ Ｒｅ等の複合材料、ＷＣ等の合金等から製造、加工
され、熱陰極の構造は、単一の材料によって構成されて
いた。
＋ Ｒｅ等の複合材料、ＷＣ等の合金等から製造、加工
され、熱陰極の構造は、単一の材料によって構成されて
いた。
上述した従来の熱陰極は、単一の材料から構成されてい
るので、電子放出効率の高い材料を選択すると、反面融
点、耐磨耗性、熱膨張率等が実用上問題となり、熱陰極
としては使用に耐えられないという欠点がある。
るので、電子放出効率の高い材料を選択すると、反面融
点、耐磨耗性、熱膨張率等が実用上問題となり、熱陰極
としては使用に耐えられないという欠点がある。
本発明の熱陰極は、熱電子発生部の表面に耐磨耗性があ
り、電気的に良導性で母材と機械的性質が近似である薄
膜を設けたことを特徴とする。
り、電気的に良導性で母材と機械的性質が近似である薄
膜を設けたことを特徴とする。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は、本発明の一実施例の概略図である。
Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タリウム）、Ｗ＋Ｒｅ（レ
ニウム）等の電子放出効率の高い熱陰極材料１を母材と
し、その熱電子発生部表面に耐磨耗性かつ良導性かつ母
材と機械的性質が近似である薄膜２をＰＶＤ （スパッ
タリング、イオンブレーティング、反応性スパッタリン
グ、活性化反応蒸着）、ＣＶＤまたはプラズマ溶射法等
を用いて微小膜厚さだけコーティングして熱陰８ｉｉ１
を作成する。熱陰極１を高温に加熱し、さらに高電圧を
加えることにより、熱電子を薄膜２の表面から一定方向
３へ導き出すことができる。なお、薄膜２の材料として
は、例えばＴｉＮを用いることができる。
ニウム）等の電子放出効率の高い熱陰極材料１を母材と
し、その熱電子発生部表面に耐磨耗性かつ良導性かつ母
材と機械的性質が近似である薄膜２をＰＶＤ （スパッ
タリング、イオンブレーティング、反応性スパッタリン
グ、活性化反応蒸着）、ＣＶＤまたはプラズマ溶射法等
を用いて微小膜厚さだけコーティングして熱陰８ｉｉ１
を作成する。熱陰極１を高温に加熱し、さらに高電圧を
加えることにより、熱電子を薄膜２の表面から一定方向
３へ導き出すことができる。なお、薄膜２の材料として
は、例えばＴｉＮを用いることができる。
第２図は、本実施例を用いた電子ビーム溶接機の概略構
成図である。
成図である。
本実施例の薄膜４をコーティングした熱陰極５をカソー
ドとしてホルダー６へ取り付け、周囲環境を高真空（Ｉ
Ｘｌｏｆｆｌ 〜ｌＸ１０ｆｆｌ ｔｏｒｒ＞に保
ち、ホルダー６の両極に電流を通電することにより、熱
陰極５を高温にする。この状態でグリッド７とアノード
８間に高電圧（６０ｋＶ 〜１５０ｋＶ）を作用させる
ことにより、薄膜４を含めた熱陰極５上の熱電子を方向
９へ導き出す、この時、レンズコイル１０を用いて熱電
子線１１を細い束に収束させ、これを被溶接材１２と被
溶接材１３の突き合わせ部１４へ衝突させることにより
、突き合わせ部１４を狭く深く溶融させ、溶接を行なう
。この時、突き合わせ部１４から周囲に金属蒸気及び金
属イオン等の散乱１５が生じる。従来の熱陰極では、こ
れら金属蒸気及び金属イオンが熱陰極に衝突することに
より熱陰極を劣化させていたが、本実施例の熱陰極５に
関しては、耐磨耗性の薄膜４が熱陰極５上にコーティン
グされているため、金属蒸気及び金属イオンの衝撃によ
る劣化を軽減することができる。
ドとしてホルダー６へ取り付け、周囲環境を高真空（Ｉ
Ｘｌｏｆｆｌ 〜ｌＸ１０ｆｆｌ ｔｏｒｒ＞に保
ち、ホルダー６の両極に電流を通電することにより、熱
陰極５を高温にする。この状態でグリッド７とアノード
８間に高電圧（６０ｋＶ 〜１５０ｋＶ）を作用させる
ことにより、薄膜４を含めた熱陰極５上の熱電子を方向
９へ導き出す、この時、レンズコイル１０を用いて熱電
子線１１を細い束に収束させ、これを被溶接材１２と被
溶接材１３の突き合わせ部１４へ衝突させることにより
、突き合わせ部１４を狭く深く溶融させ、溶接を行なう
。この時、突き合わせ部１４から周囲に金属蒸気及び金
属イオン等の散乱１５が生じる。従来の熱陰極では、こ
れら金属蒸気及び金属イオンが熱陰極に衝突することに
より熱陰極を劣化させていたが、本実施例の熱陰極５に
関しては、耐磨耗性の薄膜４が熱陰極５上にコーティン
グされているため、金属蒸気及び金属イオンの衝撃によ
る劣化を軽減することができる。
以上説明したように本発明は、熱電子放出効率の高い熱
陰極材料を母材とし、その熱電子発生面と耐磨耗性かつ
良導性でかつ母材と材料特性が近似である薄膜を設ける
ことにより、母材の電子放出効率を維持し、さらに耐磨
耗性に富んだ熱陰極を提供できる効果がある。
陰極材料を母材とし、その熱電子発生面と耐磨耗性かつ
良導性でかつ母材と材料特性が近似である薄膜を設ける
ことにより、母材の電子放出効率を維持し、さらに耐磨
耗性に富んだ熱陰極を提供できる効果がある。
本発明の熱陰極を用いることにより、金属蒸気や金属イ
オン衝撃に対しても抵抗力が大きく、長寿命タイプの熱
陰極を得ることができる。これらの熱陰極は、電子顕微
鏡及び電子ビーム溶接機等の電子銃部材として有効に利
用することができる。
オン衝撃に対しても抵抗力が大きく、長寿命タイプの熱
陰極を得ることができる。これらの熱陰極は、電子顕微
鏡及び電子ビーム溶接機等の電子銃部材として有効に利
用することができる。
第１図は本発明の一実施例の概略図、第２図は第１図に
示した実施例を用いた電子ビーム溶接機の概略構成図で
ある。 １．５・・・熱陰極、２，４・・・薄膜、６・・・ホル
ダー７・・・グリッド、８・・・アノード、１０・・・
レンズコイル、１１・・・熱電子線、１２．１３・・・
被溶接材、１１−外陥１↓ ？−薄 騰 第 ＩＭ
示した実施例を用いた電子ビーム溶接機の概略構成図で
ある。 １．５・・・熱陰極、２，４・・・薄膜、６・・・ホル
ダー７・・・グリッド、８・・・アノード、１０・・・
レンズコイル、１１・・・熱電子線、１２．１３・・・
被溶接材、１１−外陥１↓ ？−薄 騰 第 ＩＭ
Claims (1)
- 熱電子発生部の表面に耐磨耗性があり、電気的に良導性
で母材と機械的性質が近似である薄膜を設けたことを特
徴とする熱陰極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63273619A JPH02121225A (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 熱陰極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63273619A JPH02121225A (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 熱陰極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02121225A true JPH02121225A (ja) | 1990-05-09 |
Family
ID=17530248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63273619A Pending JPH02121225A (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 熱陰極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02121225A (ja) |
-
1988
- 1988-10-28 JP JP63273619A patent/JPH02121225A/ja active Pending
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